本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
突然且出乎意料地,我有了寫關於青蛙的衝動。今天,我們簡要地瞭解一下行為古怪、解剖學上令人驚訝的兩組青蛙中的第一組,這兩組青蛙都特有於撒哈拉以南非洲,都屬於一個名為 Allodapanura 的主要新蛙類群,並且都被歸入一個俗稱為“奇怪的同床異夢的青蛙”的進化枝。稍後我們將更多地瞭解系統發育及其含義。
短頭蛙或雨蛙——技術上稱為短頭蛙亞科或短頭蛙科——是一組五個屬的身體呈圓形、四肢短小的非洲青蛙,其中大多數是隱秘的、鮮為人知的,並且大部分時間都在地表之下或浸沒在落葉層中度過。然而,短頭蛙並非都如此,因為某些Callulina屬物種——所謂的疣蛙或坦尚尼亞和肯亞的秘密青蛙——是部分樹棲的(de Sá et al. 2004,Malonza 2012),經常在離地面 1 米以上的樹枝上被發現。順便提一下,在已識別的九個Callulina屬物種中,除一個外,所有物種都是在 2004 年之後命名的。[相鄰照片由帕特里克·金雅塔·馬隆扎拍攝。]
迄今為止,最常見的短頭蛙是 16 種Breviceps*:直到最近,它們還是唯一有行為或生活史資訊的短頭蛙[B. adspersus 照片如上,由 Ryanvanhuyssteen 拍攝]。森林、灌木叢、稀樹草原甚至農業和郊區都遍佈著這些青蛙,而且它們不一定與有死水或流動水的地方有關(儘管它們在某些地方確實出現在水附近)。至少一些短頭蛙物種僅限於因農業實踐而變得碎片化的森林地塊,應被視為極度瀕危(Malonza 2012)。正如它們的一個俗名所暗示的那樣,這些青蛙通常在雨後從地下出現,通常在晚上。當受到威脅時,它們會用空氣膨脹自己(嗯,Breviceps 屬物種肯定是這樣做的——我不瞭解其他物種)。這就是為什麼你在這裡的照片中看到的一些動物看起來比其他動物更圓胖的原因。
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* 我不得不提一下,最近命名的物種之一——B. bagginsi Minter, 2003——是以比爾博·巴金斯命名的(Minter 2003)。
Breviceps 青蛙的體型非常不適合進行抱合(這是無尾目動物典型的“交配擁抱”的術語),因此——在短暫的雨季從地下出來後——雄性和雌性透過雄性腹部區域產生的分泌物相互粘附。馬蒂森(1987 年,第 82 頁)說,“據說這種附著非常有效,任何試圖分開青蛙的嘗試都會導致損傷”。
然後,一對相連的雄性和雌性會退到洞穴中(我假設是雌性體型較大,負責挖掘,而雄性只是被拖在後面*);在這裡,構建一個腔室,併產下 13 到 50 個(或更多)富含卵黃的大卵。現在,連線雄性和雌性的粘合劑溶解了,但接下來會發生什麼因物種而異。在一些物種中,雄性離開,雌性留下並守護卵。在另一些物種中,雌性離開,雄性留下並守護卵。更令人好奇的是,在巢室中發現了雙親的情況。我們是否在這裡看到了雙親撫育和一夫一妻制,正如在無尾目動物的其他地方所報道的那樣?(Brown et al. 2010)……或者我們看到的是更敷衍塞責的東西?據我所知,我們尚不清楚。
* 我假設這一點是基於另一組“奇怪的同床異夢的青蛙”——半蟾科的行為。我稍後會討論它們。
似乎這些守護親本會留在卵室內部,緊挨著卵,但 1929 年的一份報告描述了一隻雌性B. mossambicus 留在密封的卵室外部(Fitzsimons & van Dam 1929)。一項觀察指的是看到一隻雌性從卵塊頂部清除掉落的土壤(Wager 1965),因此推斷守護卵的Breviceps親本確實關心它們的卵,大概是在監視捕食性無脊椎動物,甚至可能是黴菌,這是合理的。
接下來會發生什麼?這是另一個實行直接發育的青蛙類群:沒有自由游泳的蝌蚪階段,在生殖週期的任何部分都沒有對死水或流動水的直接需求,並且胚胎完全依靠母體供應而變成小青蛙。更新:感謝 RoryD,我想起了大衛·艾attenborough 的《冷血生命》中的場景,該場景展示了在巢室內的潮溼泡沫團中發育的大量Breviceps 蝌蚪。因此,蝌蚪會在卵外變成小青蛙,而不是像其他一些缺乏自由游泳蝌蚪階段的無尾目動物那樣在卵內變成小青蛙。
幾個不育的、充滿膠狀物的卵囊構成卵塊的一部分,據推測有助於防止孵化前脫水。雖然我剛剛描述的一切都與Breviceps有關,但 Müller et al.(2007) 報道了在Probreviceps(一種可能與Breviceps沒有特別密切關係的短頭蛙)中也發生了相同的繁殖和發育事件(Müller et al.(2007) 生成了一個系統發育樹,其中Breviceps是包含所有其他短頭蛙科動物的進化枝的姐妹群,而Probreviceps似乎是後一個進化枝中最年輕的類群)。Malonza (2012) 也報道了Callulina 中這種Breviceps式的繁殖模式。雖然關於其餘短頭蛙科類群(Balebreviceps 和 Spelaeophryne)的繁殖行為資料幾乎完全缺失,但似乎直接發育和卵塊守護在整個類群中都存在,並且是從短頭蛙科共同祖先那裡繼承下來的(Müller et al. 2007)。
所以——這就是第一組“奇怪的同床異夢的青蛙”(該進化枝的技術名稱是 Xenosyneunitanura……是的,我知道)。更多內容即將推出。
哦……還有一件事。務必觀看 迪恩·博斯霍夫 (Dean Boshoff) 拍攝的(簡短)影片,影片內容是喵喵叫的Breviceps macrops。我想把它新增到這裡,但嵌入影片仍然不起作用。
有關先前 Tet Zoo 關於青蛙和蟾蜍的文章,請參閱……
參考文獻 - -
Brown, J., Morales, V. & Summers, K. 2010. 一項關鍵的生態特徵驅動了兩親撫育和一夫一妻制在兩棲動物中的進化。《美國博物學家》175 436-446。
de Sá, R. O., Loader, S P. & Channing, A. 2004. 坦尚尼亞西烏桑巴拉山脈的Callulina屬(無尾目:小雨蛙科)的一個新種。《Copeia》2004, 219-224。
Fitzsimons, V. & van Dam, G. 1929. 關於Breviceps繁殖習性的一些觀察。《Transvaal 博物館年鑑》13, 152-153。
Malonza, P. K. 2012. 關於疣蛙的自然史觀察:肯亞泰塔山的Callulina dawida(兩棲綱:短頭蛙科)。《ISRN 動物學》文章 ID 212491, 9 頁
Mattison, C. 1987. 《世界青蛙和蟾蜍》。Blandford, London。
Minter, L. R. 2003. 來自南部非洲的Breviceps屬(無尾目:小雨蛙科)的兩個新的隱存種。《非洲兩棲爬行動物學雜誌》52, 9-21。
Müller, H., Loader, S. P., Ngalason, W., Howell, K. M. & Gower, D. J. 2007. 短頭蛙科(兩棲綱:無尾目:短頭蛙科)的繁殖——來自Probreviceps m. macrodactylus的證據。《Copeia》2007, 726-733。
Wager, V. A. 1965. 《南非的青蛙》。Purnell and Sons, Cape Town。