毒蛙共存，为化学防御提供新视角

法属圭亚那的染色丛蛙（Dendrobates tinctorius）利用身上的黄色条纹来“警告”捕食者，也有一些毒蛙的条纹是白色的。

多样性是生命的重要标志之一，它会出现在很多意想不到的地方。近日，一个由进化生物学家组成的多国研究小组调查了两种毒蛙是如何共存的。他们的创新研究揭示了多样性在逆境中蓬勃发展的条件，并为化学防御提供了新的视角。研究结果发表于9月2日的《美国国家科学院院刊》。

许多生物都有毒性信号的警告色，比如带有黄色条纹的黄蜂。法属圭亚那的染色丛蛙（Dendrobates tinctorius）也会用身上的黄色条纹来警告捕食者，也有部分毒蛙的条纹是白色的。这在进化中是异常的，因为捕食者尽管通过糟糕的经历学会了远离带警告色的猎物，但它们却很难学会警惕稀有警告色。

那么自然界是如何让罕见的警告色持续存在的呢？芬兰于韦斯屈莱大学的Bibiana Rojas博士和加州大学欧文分校的J.P Lawrence提出了基于进化论的解释：首先，在强信号的保护下，稀有或微弱的信号可以持续存在。食肉动物学会了远离更可怕的黄蛙，并将其扩大推广至白蛙。尽管黄蛙的防御能力更强，但随着时间的推移，黄蛙应该能够战胜白蛙。然而基因组分析显示，白蛙与黄蛙的种群在基因上是分开的。因此，多样性可以存在于一个种群内和不同种群之间。

最初的实验规模不大，但奇怪的结果激发了研究人员去开发新方法。“我们面临的困难是没有一个确定的方法来量化捕食者对化学防御的反应。然而，随着我们最终成功开发出新的实验方法，这种困难变成了我们研究中的最大资产之一。”Bibiana Rojas说。

新方法提高了捕食者与被捕食者相互作用的生态相关性和测量精度。过去的研究认为，毒性决定一切。研究人员通过给小鼠注射防御性化学物质来测量毒性。但猎物的生存和进化取决于它们是被吃掉还是被吐出来，而非捕食者的血液化学成分。因此，研究人员使用混合了燕麦的皮肤提取物来单独测量捕食者的厌恶感。结果表明，毒性和厌恶感可能是两个单独的因素。

Rojas说：“最令人惊讶的是，皮肤中毒素含量较高的青蛙，未必是鸟类最讨厌的。之前人们认为，毒性最大等同于最难吃。但最新的发现挑战了之前的观点，这为化学防御提供了新的视角。”

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编译：花花 

审稿：三水 

责编：雷鑫宇

期刊来源：《美国国家科学院院刊》

期刊编号：0027-8424

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