青蛙生活在池塘、稻田等地方,常在河边的草丛中活动,以昆虫为食。我们平时见到的青蛙大多是绿色的,不过,世界上还有很多五颜六色的蛙类哦。青蛙都有哪些种类,它们又是怎样躲避天敌的呢?一起来了解一下吧!黄带箭毒蛙(Dendrobates leucomelas)生活在巴西和委内瑞拉周边潮湿的热带雨林中,体长3~5厘米,寿命为10~15年。(图源:livescience.com)
亚马逊牛奶蛙(Trachycephalus resinifictrix)又名牛奶树蛙,是一种来自亚马逊雨林和南美洲地区的大型树栖两栖动物,体长约10厘米,寿命为5~10年。(图源:livescience.com)
蓝箭毒蛙(Blue Poison-Dart Frog)也叫蓝色毒镖蛙,是箭毒蛙中的最强王者,它的一克毒素能杀死2万只老鼠。体长3~4厘米,寿命可达到5年。(图源:livescience.com)
番茄蛙(Dyscophus guineti)仅分布于马达加斯加岛东岸,外观鲜艳,表皮有毒,体长9~14厘米,寿命约15~20年。(图源:livescience.com)
白氏树蛙(Litoria caerulea)是一种来自澳大利亚和新西兰的树栖两栖动物,体长约10厘米,可活15年。它们的颜色会随温度和所处的环境而改变,但一般都是灰棕色或翠绿色。(图源:reptilecentre.com)
2020年3月27日,佛罗里达大学生物系博士丹尼尔·帕鲁(Daniel Paluh)等人在《美国国家科学院院刊》发表文章称,青蛙的头部看起来很光滑,实际上其头骨既尖锐又怪异。研究人员对青蛙的头骨进行研究时发现,青蛙的头骨就像神话中的龙的头部,布满了尖刺和其他骨状结构,且形状各有不同。有些青蛙的头骨是盾状的,也有的非常宽。研究人员称,青蛙的头部可能有分泌毒液的毒刺,保护它们抵御天敌。南美角蛙(Ceratophrys cranwelli)有宽大的头骨和巨型大嘴,能够捕食脊椎动物。(图源:livescience.com)
图像中的色彩呈现出了南美角蛙头骨不同部位的骨密度差异,头骨的蓝色区域(例如脑壳)比绿色区域(例如下颚)的骨密度要小。研究人员分析了158种主要蛙类的头骨形状,发现一些青蛙的头骨上覆盖着由多余的骨骼层形成的复杂凹槽和凹坑,这种特性称作“高骨化”(hyperossification),能使青蛙更有效地捕食更大的猎物,同时保护它们不受天敌的攻击。非洲牛蛙(Pyxicephalus adspersus)的下颚上有巨大、多骨的尖牙(橙色部分),具有可怕的咬合力。(图源:livescience.com)
布鲁诺盔头蛙(Aparasphenodon brunoi),当捕食者碰到其头部时,它能通过骨刺向对方注入毒液。(图源:livescience.com)
多刺树蛙(Triprion spinosus)是一种来自中美洲的树蛙,头骨上的骨刺可以保护它免受捕食者的伤害。(图源:livescience.com)
巴西角蛙(Ceratophrys aurita),高骨化的头骨有助于捕食猎物。(图源:livescience.com)
另外,在经过数百万年的进化,具有相同进食习惯或防御能力的蛙类也倾向于发展出相似形状和图案的头骨。形状各异的青蛙头骨(图源:pnas.org)
为了捕食和躲避天敌,蛙类演化出了能够有效融入环境的皮肤。大多数蛙类通过皮肤中的“色素细胞”(chromatophore),使自己拥有绿色或其他颜色的皮肤。不过,自然界还有数百种蛙类的皮肤几乎是半透明的,只有很少的色素细胞,它们是如何呈现出绿色的呢?玻璃蛙(Glass Frogs)拥有半透明的皮肤和绿色的骨骼、内脏(图源:eurekalert.org)
2020年7月13日,杜克大学的研究员卡洛斯·塔波阿达(Carlos Taboada)及其同事在《美国国家科学院院刊》上发表文章称,由于青蛙体内的一种抗病毒蛋白与血液分解出的有毒产物结合在一起之后会呈现出绿色,因此,玻璃蛙的淋巴液、软组织甚至骨骼都是绿色的。研究人员重点研究了南美圆点树蛙(Boana punctata),发现南美圆点树蛙的绿色皮肤源于它们的皮下腺体、淋巴等组织中存在的一些非细胞色素团。其中,最常见的一种色素是胆绿素(biliverdin)。南美圆点树蛙在晚上很活跃(图源:eurekalert.org)
胆绿素一般由血红蛋白的代谢产物胆红素通过进一步代谢产生,具有很高的毒性,而南美圆点树蛙体内的胆绿素浓度是其他蛙类的200倍。研究发现,南美圆点树蛙体内存在的不是大量的胆绿素单体,而是它与一种糖蛋白结合形成的蛋白质——胆绿素结合丝氨酸蛋白酶抑制剂(biliverdin-binding serpin,BBS)。BBS能将螺旋形的胆绿素伸展开,并吸收除蓝光、绿光和部分红光外的其他可见光。正是通过这种方式,这些蛙类体内的胆绿素毒性得到了降低。最终,这些半透明的树蛙也能像具有色素细胞的蛙类一样,拥有能在环境中“隐身”的绿色皮肤。参考文献:
https://www.livescience.com/32062-cute-and-colorful-frogs.html
https://www.livescience.com/frogs-skulls-photos-dragons.html
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-07/du-gim071320.php
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