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太绝望了,蛤蟆都开始跟死鱼、手指、雨鞋交配了

2022-09-21

有句话叫“癞蛤蟆想吃天鹅肉”,其实癞蛤蟆可能不单单青睐天鹅,也可能青睐死鱼,甚至是你的雨鞋。

试图和一条死鱼交配的大蟾蜍(Bufo bufo)|Kerstin Hinze / naturepl.com

近些年来,越来越多人记录到蛙类试图与错误的对象交配。人们还不清楚这是为什么,但这种错误的爱,很可能正在把蛙类推入演化陷阱。

爱情伊始 

我们俗称的蛙和蟾蜍,都可统称为蛙类,即无尾两栖动物。因为皮肤通透性高容易失水,而且幼年蝌蚪时期需要生活在水中,因此蛙类的繁殖无法完全离开水,大部分蛙类的繁殖季都集中在雨季。随着雨季到来,雄蛙会占领合适的繁殖场所,然后开始放声歌唱;雌蛙则根据蛙鸣的指引,寻找自己的如意情郎。当情投意合的一对情侣相遇时,在荷尔蒙的诱导下,它们便开始了抱对

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灯光下的华西雨蛙(Hyla annectans)干饭抱对两不误|芄_兰 

抱对存在于绝大多数蛙类的繁殖行为中,其基本模式是雄蛙用前肢从背部抓住雌蛙。不同种类的蛙交配时,抱握的位置以及松紧程度各有不同,有的抱头、有的抱喉、有的跨背、有的跨头……总共又可分为 8 种类型。

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蛙类的抱对模式图解|Carvajal-Castro et al., 2020;汉化:芄_兰

在众多不同的抱对模式中,腹股沟式被认为是最原始的类型。这种模式的抱握相对不牢固,雌雄两个个体的泄殖孔(即排屎尿屁及生殖细胞的孔道)离得也相对较远,精卵结合的效率不高。古老的类群如尾蟾、负子蟾等均采用此种抱对模式。

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腹股沟式抱对的非洲侏儒蛙(Hymenochirus boettgeri)|Quatermass / Wikimedia Commons

在生理、行为以及生态等多重因素作用下,蛙类逐渐衍生出了其他抱对类型,其中以腋下式最为普遍,被接近 80% 的蛙类所采用。采用这种流行姿势的雄蛙,会紧抱雌蛙的肩膀或者腋窝,因为有合适的支点,这种抱握比较牢固,又尽可能保证了雌蛙的运动自由。

这种流行姿势的出现,主要是因为抱对成功并不意味着繁殖成功。当繁殖场地有限而种群数量又比较大时,大量蛙类聚集在狭窄的空间里,一些还未找到对象的单身雄蛙就会骚扰正在抱对的同类,试图将雌蛙身上的竞争对手驱赶下来。因此,雄蛙够强壮、抱得够牢固,才更有可能成功当爹。

腋下式抱对能够适应不同的微生境:A. Atelopus favescens;B. Centrolene savagei;C. Ceratophrys calcarata;D. Dendropsophus triangulum;E. Engystomops pustulosus;F. Agalychnys callidryas;G. Pristimantis orpacobates;H. Lithobates vaillanti|Carvajal-Castro et al., 2020

此外,还有少数类群并不采用抱对的方式交配,被统归为“不抱对”。 不论抱对与否,雌蛙和雄蛙都会通过各种体位,将两性泄殖孔尽可能靠近,之后分别排出卵子和精子。当精卵在水中或者卵泡中相遇形成受精卵时,新生命便从此孕育。相比于“佛系”的不抱对,采取抱对行为的雄蛙可以增加卵子的受精率,保证“我的娃的爸爸是我”。 

上错花轿 

在抱对之前,蛙类会通过声音信号和视觉信号等多种途径,进行物种识别。然而,繁殖季期间,有些蛙类会不加分辨地抓握任何像雌蛙的物体,比如尸体、不同种的蛙、另一种生物,甚至是非有机体——学术上用“错误抱对”来形容这种行为。

目前,错误抱对已经在超过150种蛙类中有记载,以蛙科、蟾蜍科和雨蛙科的记录最多。蟾蜍科的错误抱对最典型,中华蟾蜍、大蟾蜍等蟾蜍科的蛙类,经常被记录到和尸体、异种蛙类、蜥蜴、死鱼、树枝甚至塑料杯、雨鞋等多种对象进行抱对。在一次野外调查中,我在拍摄哀牢溪蟾与云南棘蛙抱对的“珍贵”画面的时候,同伴拎来了一只正在和他的手指抱对的溪蟾。听说他在捕捉该溪蟾以便观察的时候,该雄蟾顺势就和他的手指抱对了起来……这些不会有结果的超越物种的爱情,确实真是感人(bushi)。

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分别与云南棘蛙(Nanorana yunnanensis)、手指抱对的哀牢溪蟾(Bufo ailaoanus)|芄_兰

据言,哀牢溪蟾的繁殖季仅在处暑前后,繁殖期间会出现“万蟾相抱”的场景,短暂的繁殖季可能正是其错误抱对频发的原因。对于繁殖期较短或是雌性非常稀缺的物种来说,单身雄蛙为了将自己的遗传物质传递下去,本来就应该“厚颜无耻”一些,抱着“宁可抱错一百,不能错过一个”的态度,争取一切可能的繁殖机会。而且,令人意外的是,在极少数的情况下,错误抱对也可以产生好的结果。例如,和尸体抱对可能促使尸体排出有活性的卵细胞,和亲缘关系较近的异种杂交也有极小概率产生后代。

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大型冥婚现场,亚马逊地区的一种小型蛙类(Rhinella proboscidea)会促使死去雌性排出卵细胞并受精|Izzo et al., 2012

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但这不仅仅是一次错误的交配

然而,错误就是错误。当错误发生太多时,蛙类便会陷入困境。

生物的繁殖需要很高的能量成本,不能准确地寻找配偶,就意味着繁殖成功率的降低和繁殖代价的提升。这将导致严重的后果,比如整个种群数量的下降。而且,与同性或者异种进行抱对时,被错抱的对象在察觉出问题后,尚能通过肢体或者声音给予反馈或进行挣脱;但是,如果是和尸体或者非有机物抱对,抱对的发起者收不到任何的信息反馈,又不会主动放弃,那么它与静止的尸体或非有机物持续抱对,便会将自己长时间暴露于危险之下,这很容易被捕食者发现——不仅没能留下后代,可能连命都没了。

此外,近些年极端气候频繁发生,这些令人捉摸不定的气候亦使蛙类的繁殖雪上加霜,蛙类不得不在短暂的繁殖季节抓住任何可能的机会。一项研究表明,在意大利,气候变化导致大蟾蜍和绿蟾蜍的繁殖地和繁殖时间都越发重叠,导致两个物种间的错误抱对增加——它们可能会跟不同种的蟾蜍杂交,产生的大多数蝌蚪都严重畸形。

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大蟾蜍(Bufo bufo)和绿蟾蜍(Bufotes balearicu)之间的错误配对以及杂交产生的畸形蝌蚪|Canestrelli et al., 2017

更加糟糕的是,随着人类社会的发展,蛙类赖以生存的栖息地逐渐破碎化,寻找配偶在很多时候变得愈加困难。此外,蛙类虽然有着非常高效的视觉识别能力,却还不能应对颜色、形状和大小各异的人造物品,它们可能会错误地将落入领地的塑料杯子、网球等制品当成可交配对象,与这些非生命体进行抱对。

对于种群数量本就很小,或者繁殖季本就很短的物种来讲,这种进化陷阱影响了它们的正常繁殖,导致种群规模继续缩减;而这又进一步让它们更难寻找到配偶——这就让这些蛙类陷入了死循环

虽然我们尚不明确,人类活动是否真的导致蛙类错误抱对增加;但是,近些年来,错误抱对的相关记录的确在显著增多。为了寻找其原因,巴西圣保罗大学的Serrano研究团队查阅文献,并收集社交媒体上的错误抱对的照片,建立了第一个错误抱对的数据库,希望能为蛙类的繁殖研究提供一些线索。

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这只和雨鞋抱对的蟾蜍(Rhinella icterica)促进了错误抱对数据库的搭建|Juan C. Díaz Ricaurte 

实际上,人类活动影响动物繁殖的例子并不少见。在欧洲,雄性萤火虫可能把花园灯光当成潜在伴侣,而错过发光的雌虫;在澳洲,吉丁虫被带条纹的褐色啤酒瓶吸引;而在北美,白冠麻雀必须在喧嚣的城市噪音中,努力分辨出伴侣的声音。所有的这些弱小生物,都只是艰难而又执着地追寻着自己的爱情——或者说,追寻漫长演化早已在基因中写好的、留下后代的机会。

参考文献

[1] Carvajal-Castro, J. D., López-Aguirre, Y., Ospina-L, A. M., Santos, J. C., Rojas, B., & Vargas-Salinas, F. (2020). Much more than a clasp: evolutionary patterns of amplexus diversity in anurans. Biological Journal of the Linnean Society, 129(3), 652-663.

[2] Canestrelli, D., Bisconti, R., Chiocchio, A., Maiorano, L., Zampiglia, M., & Nascetti, G. (2017). Climate change promotes hybridisation between deeply divergent species. PeerJ, 5, e3072. https://doi.org/10.1093/biolinnean/blaa009

[3] Serrano, F. C., Díaz-Ricaurte, J. C., & Martins, M. (2022). Finding love in a hopeless place: A global database of misdirected amplexus in anurans. Ecology, e3737. https://doi.org/10.1002/ecy.3737

[4] Gwynne, D. T., & Rentz, D. C. (1983). Beetles on the bottle: male buprestids mistake stubbies for females (Coleoptera). Australian Journal of Entomology, 22(1), 79-80.

[5] Izzo, T. J., Rodrigues, D. J., Menin, M., Lima, A. P., & Magnusson, W. E. (2012). Functional necrophilia: a profitable anuran reproductive strategy?. Journal of Natural History, 46(47-48), 2961-2967.

作者:芄_兰

编辑:麦麦

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