無(wu)肺青(qing)蛙名為布桑加(jia)巴蛙,生(sheng)活在印(yin)度尼(ni)西亞(ya)和馬來西亞(ya)之間(jian)一條清潔的(de)冷水溪(xi)流(liu)中。領導這(zhe)項研究的(de)新加(jia)坡國立大學生(sheng)物學家大衛·比克福(fu)德(de)說(shuo):“我們是在做例行解剖(pou)檢查時偶然(ran)發現這(zhe)種青(qing)蛙沒有(you)肺的(de),此前根本沒人知道(dao)它們的(de)存在。”
據悉,早在1978年(nian),比(bi)克福德的(de)同事、印尼(ni)萬(wan)隆技術研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)所的(de)喬科·伊斯坎達爾就曾發現過兩(liang)個(ge)無(wu)肺(fei)青蛙樣本。“當時認為(wei)它們非常有(you)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)價值,因此很多(duo)科學家不想解剖它們。”最近,隨著生物學家前往當地探險,并發現了(le)許多(duo)類似的(de)青蛙,科研(yan)(yan)人員才(cai)決定對其(qi)中幾只進行解剖。
科(ke)學家在(zai)30年前(qian)第一次發現這種青蛙,由于它十分稀少,科(ke)學家們僅將(jiang)它作為(wei)動物(wu)標本進行收藏(zang),并未(wei)對
它進行解剖。之前(qian)沒(mei)有人(ren)會想將它解剖,沒(mei)有真實的理由認(ren)為它的體內沒(mei)有肺(fei)。
這種(zhong)青蛙體(ti)長不超過(guo)2英寸,它(ta)(ta)是一種(zhong)行蹤難測、數(shu)量稀(xi)少的青蛙。它(ta)(ta)生活在印尼婆羅洲(zhou)加里曼丹雨林地(di)區的寒冷(leng)急流河域,它(ta)(ta)的皮膚十分光(guang)滑,令人驚訝的是它(ta)(ta)們竟能夠生活在如此急流的水域之中。
當(dang)科學家將(jiang)捕捉到(dao)的(de)(de)(de)這種青蛙進(jin)行解剖時(shi),在青蛙體內(nei)發(fa)現了(le)正(zheng)常的(de)(de)(de)胃(wei)、脾和肝(gan)臟,但吃驚地發(fa)現它們體內(nei)竟沒有肺,在肺的(de)(de)(de)位置發(fa)現反常的(de)(de)(de)軟(ruan)骨組織。體內(nei)沒有肺使青蛙的(de)(de)(de)身體變(bian)得扁平,這將(jiang)增加它皮膚的(de)(de)(de)接觸面積(ji),有助于它們吸(xi)收氧氣。
研究人員推測(ce)這種(zhong)青(qing)蛙(wa)體(ti)內沒(mei)有肺,可能是(shi)為了更好地適應寒(han)冷、急流的(de)河水(shui),在這樣(yang)的(de)水(shui)域中(zhong)富含大量的(de)氧氣。同(tong)時,這種(zhong)青(qing)蛙(wa)不會漂浮在水(shui)面上(shang),相反會沉入水(shui)中(zhong),體(ti)內沒(mei)有肺能夠更好地沉入水(shui)中(zhong)。
兩棲(qi)動(dong)物是冷(leng)血動(dong)物,青蛙(wa)自身(shen)需氧(yang)量非常(chang)少,只占相(xiang)同體(ti)形哺(bu)乳動(dong)物的10%。如果它們(men)不需要過多(duo)的氧(yang)氣,它們(men)很容易出現體(ti)型和器官(guan)變化,失去肺這種第(di)一呼吸器官(guan)。
在(zai)四足動物(wu)(wu)中(zhong),沒(mei)(mei)有(you)肺臟非常(chang)罕(han)見。目前已知(zhi)的(de)四肢生(sheng)物(wu)(wu)中(zhong),只有(you)火蜥蜴沒(mei)(mei)有(you)肺臟。一種沒(mei)(mei)有(you)四肢的(de)兩(liang)棲類動物(wu)(wu)蚓(yin)螈(yuan)沒(mei)(mei)有(you)肺臟。兩(liang)棲類動物(wu)(wu)因(yin)為(wei)同時需要適應水中(zhong)和(he)陸地上(shang)的(de)生(sheng)活,它們可以(yi)通過肺臟和(he)皮(pi)膚以(yi)兩(liang)種方式進行呼吸,但即便如此(ci),肺臟仍然承擔著最主要的(de)呼吸功能(neng)。因(yin)此(ci),青(qing)蛙(wa)沒(mei)(mei)有(you)肺臟非常(chang)罕(han)見。
研究人員暗示說,這(zhe)種新發現的(de)(de)無肺(fei)青蛙可(ke)能是為了適應高速流動的(de)(de)冷(leng)水環境而發生了進化。比(bi)克福(fu)德解釋說:“冷(leng)水中含有的(de)(de)溶(rong)解氧(yang)比(bi)溫水中更高。而青蛙的(de)(de)新陳(chen)代謝率很低,這(zhe)也就意味著它(ta)(ta)們只(zhi)需要很少的(de)(de)氧(yang)氣(qi)就能生存。”此外(wai),這(zhe)種青蛙的(de)(de)外(wai)表也有異(yi)于其它(ta)(ta)種類青蛙,它(ta)(ta)們的(de)(de)皮(pi)膚更加(jia)光滑,這(zhe)也增加(jia)了它(ta)(ta)們皮(pi)膚的(de)(de)表面面積(ji)。
失(shi)去(qu)肺(fei)(fei)是進(jin)(jin)(jin)化需求加(jia)州大學伯克利分(fen)校生(sheng)物(wu)學家和兩棲類進(jin)(jin)(jin)化專家大衛·威克表示:“無肺(fei)(fei)青蛙的(de)(de)發(fa)現(xian)并不(bu)令人(ren)十分(fen)吃驚,很多兩棲類動物(wu)的(de)(de)氣體轉換也是通(tong)過皮膚進(jin)(jin)(jin)行的(de)(de),但重要的(de)(de)呼吸功(gong)能卻大多是通(tong)過簡(jian)單的(de)(de)、類似肺(fei)(fei)臟(zang)的(de)(de)囊來完(wan)成(cheng)的(de)(de)。”威克還說,大多數物(wu)種(zhong)在交(jiao)配時會發(fa)出鳴叫,而(er)這需要肺(fei)(fei)臟(zang)發(fa)揮功(gong)能。因而(er),生(sheng)物(wu)學家們還不(bu)能確定(ding):為(wei)什么少(shao)數物(wu)種(zhong)完(wan)全退化了這種(zhong)器官(guan)。威克說:“新(xin)發(fa)現(xian)的(de)(de)這種(zhong)青蛙非常罕見,以至于我們幾乎不(bu)知道它(ta)們的(de)(de)生(sheng)物(wu)學機制(zhi)。但是它(ta)們是水棲的(de)(de),生(sheng)活在冷水中,毫無疑問它(ta)們的(de)(de)基本代(dai)謝率(lv)很低。而(er)通(tong)過失(shi)去(qu)肺(fei)(fei)臟(zang)來適應湍急冷水,似乎是一(yi)種(zhong)比(bi)較合理的(de)(de)假設(she)。”
無肺青(qing)蛙(wa)(wa)進(jin)(jin)(jin)化了仍受(shou)威(wei)脅(xie)(xie)。要對無肺青(qing)蛙(wa)(wa)進(jin)(jin)(jin)行進(jin)(jin)(jin)一步(bu)研究,卻(que)困(kun)難(nan)重重。比克福(fu)德說:“盡管這(zhe)(zhe)些青(qing)蛙(wa)(wa)已經進(jin)(jin)(jin)化了,但(dan)是它們(men)卻(que)依然面臨著滅絕的威(wei)脅(xie)(xie)。”這(zhe)(zhe)種青(qing)蛙(wa)(wa)們(men)棲(qi)息的冷水溪流(liu)正(zheng)受(shou)到非(fei)法金礦開(kai)采(cai)的毀壞。采(cai)礦令(ling)溪水變得渾濁,里面甚(shen)至含有汞;此外,這(zhe)(zhe)些青(qing)蛙(wa)(wa)的棲(qi)息地正(zheng)受(shou)到合法和非(fei)法森林采(cai)伐的威(wei)脅(xie)(xie)。它們(men)所(suo)面臨的其它的威(wei)脅(xie)(xie)來自(zi)氣候變化導致(zhi)的水溫升高。