来历Florida Museum of Natural History
翻译SME科技故事
许多青蛙看起来具有湿润和润滑的皮肤,但其实这仅仅外表,其背面隐藏着令人惊奇具有角和尖牙的头骨。
来自中美洲的雨蛙Anotheca spinosa可能会使用头骨上的骨刺来抵挡掠食者
一项新的研讨就初次调查发现,虽然大大都青蛙都有着润滑的头骨形状,但其他青蛙却进化出具有极端不寻常的头骨,比方尖牙和排泄毒液的毒刺等。
佛罗里达天然历史博物馆的研讨员剖析了158种(一切活青蛙宗族中)的头骨形状,发现一切形状反常的头骨中都以脊、沟和层的方式存在额定的骨骼层。研讨员将这一进程称为“高骨化”,至少已经在青蛙身上独立进化了25次以上了。通过数百万年的进化,具有相同进食习气或防护能力的物种也倾向于发展出类似形状和图画的头骨。
研讨首要作者、佛罗里达大学的博士生丹尼尔·帕卢(Daniel Paluh)在一份声明中说:“从外表上看,青蛙看起来很类似,可是当你看着它们的头骨时,就会看到巨大的差异。”帕卢说:“在一些以鸟和哺乳动物为食的青蛙中发现了一些最奇怪的头骨,或许在极少数情况下,它们是有毒的。它们的头骨显示出青蛙的独特和多样性。”
之前一次对青蛙头骨的全面研讨宣布于1973年。而这一次研讨引用了扫描技能,归于美国国家科学基金会赞助的首要项目之一,意图是对脊椎动物的解剖数据进行数字化和分类。比起之前的研讨,帕卢将青蛙的头骨品种增加了一倍以上,以此来构建整个青蛙宗族的进化树的形状。
南美半角蛙Hemiphractus scutatus可以捕食其他脊椎动物,这要归功于它宽广的头骨和巨大的缝隙。该物种在其下颌上也具有牙齿状结构
帕卢介绍说:“在咱们有数字化标本的办法之前,真实量化形状的仅有办法是对每个头骨进行线性丈量”。他发现“高骨化”和非常规的头骨形状往往会一起呈现,而且一般跟捕食非常大的猎物或用头来防护有关。
以鸟类、脊椎动物为食的青蛙一般有广大的头骨,而且在它们的背部邻近有一个下颌关节。这让它们可以张口大嘴巴来吃掉猎物。比方帕卢对帕曼蛙(Pacman frogs )剖析发现它们的头骨上布满了细小的凹坑,可以供给额定的力气和咬合力。
简直一切的青蛙下颌上都是没有牙齿的,但像巴德格特蛙则进化出了“尖牙”,可以刺穿猎物。又比方冈瑟有袋蛙,它的上下腭都有真实的牙齿,可以吃掉超越一半体长的猎物。
有些青蛙用它们的头堵住窟窿的进口,以维护自己不受捕食者的损伤。这些物种往往有覆盖着小刺的海绵状头骨。而布鲁诺黑头蛙近来就发现有毒刺。当捕食者猛击这些青蛙的头部时,它们会用皮肤下的毒腺来刺穿捕食者。
虽然研讨标明,“高度骨化”和独特的头骨形状之间存在继续的堆叠,但研讨员并不确认哪一个先呈现。究竟是青蛙开端吃大型猎物后才进化出更健壮的头骨,仍是进化出健壮头骨后才开端吃大型猎物的?帕卢说:“这是一个“先有鸡仍是先有蛋”的问题。
“现在7000种青蛙的一起先人没有奇形怪状的头骨,然而在更陈旧的蛙类先人身上的确发现了强化的头骨”佛罗里达爬虫学博物馆馆长、该研讨的合著者大卫·布莱克本(David Blackburn)说。
大都青蛙具有一个简略的头骨形状和润滑的外表。可是有些物种进化出精心制作的装甲头骨,合适捕获大型猎物或防护
从前的研讨以为,青蛙进化出高骨化是为防止干旱环境中的水分丢失,但帕卢的研讨发现,栖息地和高骨化之间并没有必定的联络。这种特征呈现在日子在地下、树上、水里和陆地上的青蛙身上。
不过,栖息地的确会影响头骨的形状,比方水生青蛙的头骨往往又长又平,陆地青蛙的头骨往往又短又尖,这种形状也使它们可以像用筷子相同用嘴捕捉小而疾走的猎物,比方蚂蚁和白蚁。此外,这些物种包含墨西哥穴居蟾蜍和澳大利亚龟蛙,它们是日子在世界各地的远亲。
虽然这项研讨对青蛙的头骨形状有了新的知道,布莱克本说咱们依然对青蛙的根本生物学知之甚少。布莱克本说:“奇怪的是,对咱们来说,生成美丽的头骨图画要比知道这些青蛙吃什么简单得多。”“天然史依然很困难。咱们咱们都知道事物的存在并不代表咱们对它们有任何了解。”这项研讨将宣布在本周的《美国国家科学院院刊》上。