科学家发现一种倒立繁殖的罕见青蛙

来自德里大学、印度动物调查局、哈佛大学和明尼苏达大学的研究人员发现了一种印度安达曼群岛特有蛙类的独特繁殖行为。在哈佛大学比较动物学博物馆期刊《Breviora》上发表的一项新研究中，科学家们描述了这种蛙类独特的繁殖行为组合。

安达曼查尔斯·达尔文蛙(Minervarya charlesdarwini)属于双舌蛙科，该科是亚洲蛙类的一大分支，包含220多个物种。查尔斯·达尔文的青蛙自然繁殖，并在水面以上的树洞或树根支撑的内壁上产卵。幼体随后落入水中，经历自由游动的蝌蚪阶段，完成发育。

交配时产卵的姿势也使查尔斯·达尔文青蛙与众不同:它们以垂直倒挂的姿势在树洞壁上定位，身体完全离开水面。

一只雄性查尔斯·达尔文氏蛙在非自然繁殖地鸣叫:一个装满雨水的金属食品罐散落在森林地面上。图片来源:G. Gokulakrishnan

"倒挂产卵是这种青蛙最显著的行为。据我们所知，没有其他青蛙会在树洞内倒挂产卵。这一发现对于理解物种如何与环境互动以及哪些栖息地对其生存至关重要。这种特殊性也让我们对无尾两栖动物的繁殖方式和行为进化有了更深入的了解，"领导这项研究的德里大学教授S. D. Biju说道。他目前是哈佛大学拉德克利夫学院的研究员和哈佛大学比较动物学博物馆的副研究员。

这种青蛙的独特之处还不止于此。雄蛙发出复杂的求偶鸣叫，包括三种不同的鸣叫类型，以吸引雌蛙。它们还会发出攻击性鸣叫。当攻击性鸣叫无法吓退竞争雄蛙时，就会开始肢体冲突。这些冲突包括踢腿、拳击、咬身体部位甚至整个头部。雄蛙会激烈地与雌蛙争夺交配权。

如果一只雄蛙成功与雌蛙交配，附近未配对雄蛙可能会与交配中的这对蛙进行肢体冲突。它们甚至可能从后面把头伸进交配中的这对蛙的身体之间，试图将它们分开。进行防御的雄蛙通常会用后腿踢入侵的雄蛙。同时，为了避免受到攻击，雌蛙背着雄蛙爬上树洞的墙壁。研究表明，这种青蛙倒挂产卵的行为可能是一种进化手段，目的是防止攻击性的未配对雄蛙从后面取代交配中的雌蛙，从而破坏产卵。

查尔斯·达尔文青蛙独特繁殖行为的图形摘要。图片来源:S.D. Biju等人

"这一发现表明，两栖动物和生殖行为具有惊人的多样性，而科学对此仍然知之甚少，尤其是来自亚洲热带生物多样性热点地区未开发地区的两栖动物和生殖行为。"该研究的合著者、哈佛大学比较动物学博物馆两栖爬行动物学馆长、有机体和进化生物学系生物学教授詹姆斯·汉肯(James Hanken)教授说道。

保护挑战与适应性行为

虽然Minervarya charlesdarwini似乎是一种专一的植物性水栖动物，但研究小组经常观察到青蛙在受干扰森林中的非自然地点繁殖，这些地点包括邻近苗圃中人工浇水的塑料树苗袋，以及森林边缘作为垃圾丢弃的雨水灌满的塑料、玻璃或金属容器。由于栖息地丧失和资源竞争导致繁殖地不足，可能迫使查尔斯·达尔文氏蛙在非自然环境中繁殖。然而，面对人类主导地位的日益增强以及它们所居住的小岛屿上快速变化的景观，该物种可能无法生存。

这项研究呼吁人们更加关注对这种特有濒危物种的保护(目前被世界自然保护联盟红色名录列为"易危")，并保护其特殊且脆弱的微生境，以维持自然繁殖地的充足可用性。

"青蛙利用垃圾繁殖的现象既令人惊讶又令人担忧。我们现在需要了解其原因和长期后果，并制定保护自然繁殖地的方案，这对物种的生存至关重要，"哈佛大学比较动物学博物馆生物多样性博士后研究员索纳利·加格(Sonali Garg)说道。

这项实地研究项目历时三年，在位于孟加拉湾的安达曼群岛的偏远岛屿上进行。在季风季节，研究人员花了超过55个夜晚来研究这些小青蛙隐秘的繁殖行为。

编译自/scitechdaily