太絕望了,蛤蟆都開始跟死魚、手指、雨鞋交配了

有句話叫「癩蛤蟆想吃天鵝肉」,其實癩蛤蟆可能不單單青睞天鵝,也可能青睞死魚,甚至是你的雨鞋。

試圖和一條死魚交配的大蟾蜍(

試圖和一條死魚交配的大蟾蜍(Bufo bufo)|Kerstin Hinze / naturepl.com

近些年來,越來越多人記錄到蛙類試圖與錯誤的對象交配。人們還不清楚這是為什麼,但這種錯誤的愛,很可能正在把蛙類推入演化陷阱。

愛情伊始

愛情伊始

我們俗稱的蛙和蟾蜍,都可統稱為蛙類,即無尾兩棲動物。因為皮膚通透性高容易失水,而且幼年蝌蚪時期需要生活在水中,因此蛙類的繁殖無法完全離開水,大部分蛙類的繁殖季都集中在雨季。隨著雨季到來,雄蛙會佔領合適的繁殖場所,然後開始放聲歌唱;雌蛙則根據蛙鳴的指引,尋找自己的如意情郎。當情投意合的一對情侶相遇時,在荷爾蒙的誘導下,它們便開始了抱對

燈光下的華西雨蛙(

燈光下的華西雨蛙(Hyla annectans)乾飯抱對兩不誤|芄_蘭

抱對存在於絕大多數蛙類的繁殖行為中,其基本模式是雄蛙用前肢從背部抓住雌蛙。不同種類的蛙交配時,抱握的位置以及鬆緊程度各有不同,有的抱頭、有的抱喉、有的跨背、有的跨頭……總共又可分為 8 種類型。

蛙類的抱對模式圖解|Carvajal-Castro et al., 2020;漢化:芄_蘭

在眾多不同的抱對模式中,腹股溝式被認為是最原始的類型。這種模式的抱握相對不牢固,雌雄兩個個體的洩殖孔(即排屎尿屁及生殖細胞的孔道)離得也相對較遠,精卵結合的效率不高。古老的類群如尾蟾、負子蟾等均採用此種抱對模式。

腹股溝式抱對的非洲侏儒蛙(

腹股溝式抱對的非洲侏儒蛙(Hymenochirus boettgeri)|Quatermass / Wikimedia Commons

在生理、行為以及生態等多重因素作用下,蛙類逐漸衍生出了其他抱對類型,其中以腋下式最為普遍,被接近 80% 的蛙類所採用。採用這種流行姿勢的雄蛙,會緊抱雌蛙的肩膀或者腋窩,因為有合適的支點,這種抱握比較牢固,又儘可能保證了雌蛙的運動自由。

這種流行姿勢的出現,主要是因為抱對成功並不意味著繁殖成功。當繁殖場地有限而種群數量又比較大時,大量蛙類聚集在狹窄的空間裡,一些還未找到對象的單身雄蛙就會騷擾正在抱對的同類,試圖將雌蛙身上的競爭對手驅趕下來。因此,雄蛙夠強壯、抱得夠牢固,才更有可能成功當爹。

腋下式抱對能夠適應不同的微生境:A.Atelopus favescens;B.Centrolene savagei;C.Ceratophrys calcarata;D.Dendropsophus triangulum;E.Engystomops pustulosus;F.Agalychnys callidryas;G.Pristimantis orpacobates;H.Lithobates vaillanti|Carvajal-Castro et al., 2020

此外,還有少數類群並不採用抱對的方式交配,被統歸為「不抱對」。 不論抱對與否,雌蛙和雄蛙都會通過各種體位,將兩性洩殖孔儘可能靠近,之後分別排出卵子和精子。當精卵在水中或者卵泡中相遇形成受精卵時,新生命便從此孕育。相比於「佛系」的不抱對,採取抱對行為的雄蛙可以增加卵子的受精率,保證「我的娃的爸爸是我」。

上錯花轎

上錯花轎

在抱對之前,蛙類會通過聲音信號和視覺信號等多種途徑,進行物種識別。然而,繁殖季期間,有些蛙類會不加分辨地抓握任何像雌蛙的物體,比如屍體、不同種的蛙、另一種生物,甚至是非有機體——學術上用「錯誤抱對」來形容這種行為。

目前,錯誤抱對已經在超過150種蛙類中有記載,以蛙科、蟾蜍科和雨蛙科的記錄最多。蟾蜍科的錯誤抱對最典型,中華蟾蜍、大蟾蜍等蟾蜍科的蛙類,經常被記錄到和屍體、異種蛙類、蜥蜴、死魚、樹枝甚至塑膠杯、雨鞋等多種對象進行抱對。在一次野外調查中,我在拍攝哀牢溪蟾與雲南棘蛙抱對的「珍貴」畫面的時候,同伴拎來了一隻正在和他的手指抱對的溪蟾。聽說他在捕捉該溪蟾以便觀察的時候,該雄蟾順勢就和他的手指抱對了起來……這些不會有結果的超越物種的愛情,確實真是感人(bushi)。

分別與雲南棘蛙(
分別與雲南棘蛙(

分別與雲南棘蛙(Nanorana yunnanensis)、手指抱對的哀牢溪蟾(Bufo ailaoanus)|芄_蘭

據言,哀牢溪蟾的繁殖季僅在處暑前後,繁殖期間會出現「萬蟾相抱」的場景,短暫的繁殖季可能正是其錯誤抱對頻發的原因。對於繁殖期較短或是雌性非常稀缺的物種來說,單身雄蛙為了將自己的遺傳物質傳遞下去,本來就應該「厚顏無恥」一些,抱著「寧可抱錯一百,不能錯過一個」的態度,爭取一切可能的繁殖機會。而且,令人意外的是,在極少數的情況下,錯誤抱對也可以產生好的結果。例如,和屍體抱對可能促使屍體排出有活性的卵細胞,和親緣關係較近的異種雜交也有極小概率產生後代。

大型冥婚現場,亞馬遜地區的一種小型蛙類(Rhinella proboscidea)會促使死去雌性排出卵細胞並受精|Izzo et al., 2012

但這不僅僅是一次錯誤的交配

但這不僅僅是一次錯誤的交配

然而,錯誤就是錯誤。當錯誤發生太多時,蛙類便會陷入困境。

生物的繁殖需要很高的能量成本,不能準確地尋找配偶,就意味著繁殖成功率的降低和繁殖代價的提升。這將導致嚴重的後果,比如整個種群數量的下降。而且,與同性或者異種進行抱對時,被錯抱的對象在察覺出問題後,尚能通過肢體或者聲音給予反饋或進行掙脫;但是,如果是和屍體或者非有機物抱對,抱對的發起者收不到任何的資訊反饋,又不會主動放棄,那麼它與靜止的屍體或非有機物持續抱對,便會將自己長時間暴露於危險之下,這很容易被捕食者發現——不僅沒能留下後代,可能連命都沒了。

此外,近些年極端氣候頻繁發生,這些令人捉摸不定的氣候亦使蛙類的繁殖雪上加霜,蛙類不得不在短暫的繁殖季節抓住任何可能的機會。一項研究表明,在義大利,氣候變化導致大蟾蜍和綠蟾蜍的繁殖地和繁殖時間都越發重疊,導致兩個物種間的錯誤抱對增加——它們可能會跟不同種的蟾蜍雜交,產生的大多數蝌蚪都嚴重畸形。

大蟾蜍(

大蟾蜍(Bufo bufo)和綠蟾蜍(Bufotes balearicu)之間的錯誤配對以及雜交產生的畸形蝌蚪|Canestrelli et al., 2017

更加糟糕的是,隨著人類社會的發展,蛙類賴以生存的棲息地逐漸破碎化,尋找配偶在很多時候變得愈加困難。此外,蛙類雖然有著非常高效的視覺識別能力,卻還不能應對顏色、形狀和大小各異的人造物品,它們可能會錯誤地將落入領地的塑膠杯子、網球等製品當成可交配對象,與這些非生命體進行抱對。

對於種群數量本就很小,或者繁殖季本就很短的物種來講,這種進化陷阱影響了它們的正常繁殖,導致種群規模繼續縮減;而這又進一步讓它們更難尋找到配偶——這就讓這些蛙類陷入了死循環

雖然我們尚不明確,人類活動是否真的導致蛙類錯誤抱對增加;但是,近些年來,錯誤抱對的相關記錄的確在顯著增多。為了尋找其原因,巴西聖保羅大學的Serrano研究團隊查閱文獻,並收集社交媒體上的錯誤抱對的照片,建立了第一個錯誤抱對的資料庫,希望能為蛙類的繁殖研究提供一些線索。

這隻和雨鞋抱對的蟾蜍(

這隻和雨鞋抱對的蟾蜍(Rhinella icterica)促進了錯誤抱對資料庫的搭建|Juan C. Díaz Ricaurte

實際上,人類活動影響動物繁殖的例子並不少見。在歐洲,雄性螢火蟲可能把花園燈光當成潛在伴侶,而錯過發光的雌蟲;在澳洲,吉丁蟲被帶條紋的褐色啤酒瓶吸引;而在北美,白冠麻雀必須在喧囂的城市噪音中,努力分辨出伴侶的聲音。所有的這些弱小生物,都只是艱難而又執著地追尋著自己的愛情——或者說,追尋漫長演化早已在基因中寫好的、留下後代的機會。

參考文獻

[1] Carvajal-Castro, J. D., López-Aguirre, Y., Ospina-L, A. M., Santos, J. C., Rojas, B., & Vargas-Salinas, F. (2020). Much more than a clasp: evolutionary patterns of amplexus diversity in anurans. Biological Journal of the Linnean Society, 129(3), 652-663.

[2] Canestrelli, D., Bisconti, R., Chiocchio, A., Maiorano, L., Zampiglia, M., & Nascetti, G. (2017). Climate change promotes hybridisation between deeply divergent species. PeerJ, 5, e3072. https://doi.org/10.1093/biolinnean/blaa009

[3] Serrano, F. C., Díaz-Ricaurte, J. C., & Martins, M. (2022). Finding love in a hopeless place: A global database of misdirected amplexus in anurans. Ecology, e3737. https://doi.org/10.1002/ecy.3737

[4] Gwynne, D. T., & Rentz, D. C. (1983). Beetles on the bottle: male buprestids mistake stubbies for females (Coleoptera). Australian Journal of Entomology, 22(1), 79-80.

[5] Izzo, T. J., Rodrigues, D. J., Menin, M., Lima, A. P., & Magnusson, W. E. (2012). Functional necrophilia: a profitable anuran reproductive strategy?. Journal of Natural History, 46(47-48), 2961-2967.

作者:芄_蘭

編輯:麥麥

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