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从古蛙到现代蛙

王原 郭建崴 2007年12月20日 14:03

  最近,一只古老的蟾蜍“跳入”了人们的视野。它新近发现于辽宁西部,被科学家命名为“三燕丽蟾” ,是我国已知时代最早的古蛙。三燕丽蟾生活在距今至少 1.2亿年前的中生代中晚期,它与各色各样的恐龙以及一些原始的哺乳动物生活在同一时代。现在科学家只能通过化石来了解这种动物的面貌。 

  我们这里称三燕丽蟾为蛙类,但人们在田间池畔常见到的“青蛙”和“癞蛤蟆”却是明显地不同。为什么呢?在动物分类学上,两栖动物中的无尾两栖类习惯上都被广义地统称为“蛙类”。这类动物一个典型的特征是它们的幼体(即蝌蚪)通常生活在水中,并有一条扁而长的尾巴,而成体经过变态,尾巴最后消失,从而能适应陆地上的生活。称三燕丽蟾是蛙类指的是广义的蛙类,即无尾两栖类。 

  无尾两栖类又包括了狭义的蛙类(也就是我们通常所说的青蛙)和蟾蜍类。这二者的区别人们都比较熟悉:蛙类体表光滑,体态轻盈,喜欢湿润的环境,善于跳跃,具固胸型肩带(注:肩带是连接前肢与脊柱的骨骼系统);而蟾蜍类体表粗糙不平,身体笨重,跳跃能力差,但抗旱力强,具弧胸型肩带。然而,蛙与蟾在生物分类学上的划分并不非常严格,被称为蟾的也可具有较强的跳跃能力,而被称为蛙的也曾经出现弧胸型肩带;在分类学中也不总是蛙与蛙归在一起,蟾与蟾归在一处。 

  三燕丽蟾化石出土于辽宁省西部一个叫四合屯的小山村附近。科学家通过对当地岩石中矿物的分析揭示了它特殊的死亡原因。原来,中生代时这一地区的火山活动十分频繁。猛烈的火山活动喷发出了大量火山灰和各种有毒的气体,三燕丽蟾和其它许多动物一样成了火山作用的不幸牺牲品。然而令我们现代人感到幸运的是,正是由于火山灰的快速沉积和掩埋,三燕丽蟾的遗骨才得以保存,并经过长时间的地质作用后终于变成了化石,成为科学家研究生命进化历史的重要线索。 

  三燕丽蟾的遭遇让我们不禁联想到了一篇关于“青蛙在消失”的报道。根据美国科学家的研究,许多几十年前常见的青蛙物种,现在再也见不到它们的踪影。如果说三燕丽蟾的死亡是典型的“天灾”,那么现今发生的悲剧在很大程度上则要归于“人祸”了。 

  引起蛙类数量减少乃至消失的原因有很多种,这里不谈蛙类本身的竞争、疾病以及气候变化等因素所造成的影响,而着重分析人类活动给它们带来的各种灾难。 

  首先是人类对蛙类栖息地的改变与破坏。在英国过去的50年间,为了发展农业和扩展人类居住面积,大量蛙类赖以生存的池塘被填平,结果,许多蛙类销声匿迹,有的种类也因此绝灭。 

  还有一些不明显的“破坏”就不是一般人所能注意到的了,比如一条公路的修建。平坦、宽广的柏油马路为人类带来了发展机遇和利益,但对蛙类来说,却是分割它们栖息地的一条条可怕的“死亡峡谷”。多少青蛙在觅食和产卵的途中丧生在车轮之下。阡陌交错的公路缩小了蛙的栖息地,更阻碍了蛙种群之间的交流,由此产生的“近亲繁殖”减少了遗传的多样性,直至导致该蛙物种的消失。 

  另外,农药、杀虫剂、除草剂等化学物质的使用对蛙类的生存也有显著的影响。两栖动物在生物进化中是介于鱼类和爬行类之间的一种过渡类型。它们在遥远的古生代中期(约3.6亿年前)从一种原始的肉鳍鱼类中演化出来,经过恐龙繁盛的中生代、发展出现代的种类。它们虽然登上了陆地,但并没有象爬行动物那样完全摆脱对水环境的依赖。

  大多数两栖动物的卵还是产在水里,并在水中孵化。这些卵的表膜很薄,而且表膜外缺乏一个象爬行类和鸟类那样的卵壳的保护,所以对环境中的化学物质十分敏感。水中的农药、除草剂等物质会改变卵细胞中的遗传物质,使其发育成畸形或不育的个体,甚至死亡。曾有报道说,在国内一个化工厂的附近发现了5条腿的青蛙。这就是蛙卵受到化学物质的污染,以致发生了个体变异的结果。由于蛙卵自身的特点,一些发达国家的环保组织已经开始用它们作为生态环境优劣的指示剂,也就是说,如果某一地区的化学污染超标,则会很快反映在蛙卵的孵化率和幼蛙的成活率中。 

  除了陆地上的污染因素可以导致蛙类的消失而外,来自空中的危害也同样不可忽视。这主要有两个方面:一个是酸雨,一个是因臭氧层变薄所引起的紫外线辐射增强。随着全世界城市化和工业化程度的提高,酸雨的发生也更加频繁。酸雨的酸碱度(PH值)为3.5左右,它可以使池塘溪水中的PH值(约等于7,也就是中性的)下降到蛙类无法忍受的水平,从而导致该地区蛙类物种的消失。据报道,加拿大、北欧和东欧等国的两栖动物减少与酸雨的发生就有密切的联系。 

  尽管已有不少国家意识到氟利昂是造成大气层中臭氧层变薄的罪魁祸首,但由于经济发展的需要,很多国家仍在制造和使用这种危险的化学物质。臭氧层变薄所引起的紫外线辐射增强不但使人类的皮肤病发病率有明显的提高,而且对比人类更加脆弱的蛙类有极大的伤害。因为蛙卵中的遗传物质很容易被紫外线破坏,并直接造成其生命的终结。 

  除了以上因素,人类还有一些行为对蛙类的种群大小有潜在的影响。比如引进鱼和其它外来物种(主要是出于经济目的)所造成的对蛙卵和幼蛙的捕食,这些外来物种对当地环境的破坏程度有时是十分惊人的。然而可悲的是,人类常常只考虑自身的短期利益,而忽视了对生态环境系统的整体保护。而最后的结果却经常是来自大自然的惩罚。蛙类这种弱小的两栖动物正时刻提醒着我们,并注视着我们人类的下一步行动。
 


摘自《化石》  
 
   
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