箭毒蛙的亲代抚育

作者:李辰亮

多姿多彩的动物世界让我们感叹大自然造物的神奇,自然界中的每个物种都以各自独特的生存方式,顽强地在大自然的舞台上争取自己的一席之地。但无论哪个物种,为了延续种群的发展,都背负着一个艰巨的使命,那就是繁殖。长期的自然演化过程,使不同的物种形成了适合自己的,独具特色的繁殖模式,其目的只有一个,就是为后代的存活和种群的繁衍提供保证。

两栖无尾类,即蛙类,作为两栖类(介于水栖向陆地跨越的中间类群)中的一大类群,在物种进化过程中具有特殊而重要的地位。蛙类的繁殖策略大相径庭,多数蛙类采取了一种以数量取胜的策略,它们在殖季节于水塘中产下大量的卵,之后便大摇大摆的离去,任其自生自灭。例如在中国广泛分布的中华蟾蜍,其卵的数量惊人,少则几千多则近万。如此庞大的窝卵数量使得中华蟾蜍种群昌盛,因为即使只有少数个体能够存活,也足以保证该物种得以延续和发展。

而在另一种蛙类类群中,其繁殖策略则与中华蟾蜍戛然相反,雌雄往往只孕育1到数枚受精卵,并由双亲共同抚养,确保其后代健康成长。此类群在两栖类中形成了独具特色的双亲抚育繁殖策略,它们就是箭毒蛙,一种拥有艳丽外表的剧毒生物,却又是极其称职的父母。目前由双亲共同抚育后代的行为已经发现于多种箭毒蛙中,并被认为是一种普遍存在于该类群的繁殖策略。

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1. 其中一种美丽的箭毒蛙(Tegnér 2014)

虽说双亲的抚育为箭毒蛙后代的健康成长提供了保障,但在繁殖过程中,它们仍然会遇到诸多问题。箭毒蛙夫妇是如何克服这些难题,让自己的蛙宝宝健康成长的呢?让我们走进箭毒蛙的世界,看看这些森林中可爱的精灵是如何繁衍后代的吧。

科学家通过对箭毒蛙繁殖过程的长期观察,发现它们的婚配制度为单配制,在繁殖季节,一只雄性只与一只雌性交配并产卵,后代由雌雄双方共同抚育,其配偶关系会持续整个繁殖季节。箭毒蛙之所以会存在一夫一妻(一雌一雄)的婚配制度,很大程度上是由于它们采取了双亲抚育的繁殖策略,使得它们将大量的时间和能量投入到对后代的抚育上,从而无法分配多余的精力去寻找其它配偶。因此箭毒蛙对后代的抚育,是以牺牲雌雄双方更多的繁殖机会为代价的。

箭毒蛙通常会将受精卵产在靠近地面的树叶上,并守护在侧,直到其孵化为蝌蚪。

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2. 箭毒蛙夫妇将受精卵产在地面的树叶上(Tegnér 2014)

森林的地面危机四伏,孵化的蝌蚪随时都面临着各种威胁,一个艰巨的挑战就摆在了箭毒蛙夫妇的面前,那就是如何安置后代(孵化的蝌蚪)。雨林中生长着一种与箭毒蛙的繁衍息息相关的植物,它们就是凤梨科植物。热带雨林提供了丰富的雨水资源,而凤梨科植物顶端的树叶就像一个小水桶,将雨水续集形成一个小小的水池,这些小水洼,成了箭毒蛙理想的育儿场。

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3. 凤梨科植物顶端可以很好的续集水分为箭毒蛙蝌蚪提供生长的空间(图片来自网络)

好的育儿场并不总是容易找到的,这样的小水洼在繁殖季节往往成为一种稀缺的资源,箭毒蛙夫妇为了让后代能有一个安全舒适的临时家园,会奋力争取并守护其中一个小水洼,为此,它们不惜与领域内的同类竞争者大打出手,战斗有时候可以持续几十分钟。最终,强壮的箭毒蛙夫妇会获得一个理想的繁殖池塘。

当箭毒蛙夫妇辛苦将育儿场准备妥当后,问题又接踵而至。仅有几厘米大小的箭毒蛙父母,如何将孵化的蝌蚪运送到几米高的凤梨科植物顶端呢?我们不得不再一次赞叹自然界的神奇,为了适应这种长途旅行,箭毒蛙蝌蚪的嘴部进化出强而有力的吸盘,可以将自己牢牢的固定在成蛙的身体上。当一切准备就绪,蛙爸爸便爬到孵化的蝌蚪身边,催促它快快到自己的背上来,蛙宝宝抖动尾巴,奋力游到了父亲身上,并用嘴部的吸盘牢牢的吸附在父亲的背部。就这样,父亲便能背着宝宝一步一步的前往自己的小水洼了。

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4. 箭毒蛙父亲正在将孵化的蝌蚪运往凤梨科植物顶端的小水洼

(Tegnér 2014; Tumulty et al. 2013)

通过长途跋涉,小小的箭毒蛙终于将自己的宝宝从地面背到了看似遥不可及的凤梨科植物顶端,并将它们放入天然的育儿室里。

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5. 箭毒蛙宝宝在凤梨科植物顶端形成的小水池中安家落户(Brown et al. 2010)

凤梨科植物为箭毒蛙蝌蚪提供了良好的庇护所,小水洼则成为其成长必不可少的自然因素之一,但植物本身却只有储水的功能,无法提供生长所必须的营养物质。如何为嗷嗷待哺的蝌蚪提供生长必须的营养物质,成为了摆在箭毒蛙面前的又一大难题。

面对食物短缺这一大难题,箭毒蛙再一次展现出了超乎寻常的惊人策略。科学家发现,当蝌蚪需要食物的时候,雄性箭毒蛙会发出鸣叫,呼唤雌性到来。雌蛙到达后,将一枚未受精的卵产在小水洼中,这颗营养丰富的卵,便成为了蝌蚪的理想食物。在蝌蚪的整个生长发育过程中,这种喂食的过程如此反复(在秘鲁的一种箭毒蛙中,7天为一个周期),蝌蚪就这样在父母的照顾下茁壮成长。

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6. A:雄蛙背着蝌蚪前往小水洼B:蝌蚪在小树蛙中安全的生长C:雄蛙将雌蛙呼唤到小水洼旁D:雌蛙产下了未受精卵供蝌蚪食用(Brown et al. 2010)

箭毒蛙个体虽小,但它们的皮肤中却隐藏着剧烈的毒素,这些毒素能轻而易举的杀死一个成年人,土著部落甚至会用箭毒蛙的毒素制作毒镖用以猎取食物。这种剧烈的化学武器让箭毒蛙们在自然界中鲜有天敌,在强大父母的守护下,小家伙便可以在小水洼中无忧无虑的成长了。

不久以后,蝌蚪便长出了后腿,前足也像嫩枝发芽一样生长了出来,尾巴也渐渐变短消失。又经过一段时间的生长,小箭毒蛙终于可以上岸跳跃,并穿上了与父母同样漂亮的鲜艳外套。此时,在它们天真美丽的外表之下,已经蕴含了让其他生物闻风丧胆的剧烈毒素,使其成为雨林中靓丽而又让人畏惧的彩色精灵。

箭毒蛙就是以这种特殊的繁殖方式,凭借双亲辛勤的付出和抚育,让后代顺利成长,并使得这个物种始终能在神奇的大自然舞台上占据一席之地。

 

中国科普博览-从水到陆专栏 首发

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