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「蛙」招百出,有哪些威猛的超級蛙?

曾 文宣
・2016/01/28 ・2341字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 443 ・四年級

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嘿YO!你可以再近一點~ © Flickr_Charles

跟著本週的動畫日,我們來看看小小不起眼、濕濕滑滑的青蛙們,可以有甚麼拿手本領呢?

黑黃相間的搶眼飛蹼,是黑掌樹蛙的特徵。 Photo from Tim Laman

黑掌樹蛙

當人們談起會飛行的兩爬動物時,絕不會忘記天堂金花蛇(Chrysopelea paradisi)和飛蛙這一對搭檔!從馬來西亞到印尼西方的熱帶雨林裡,有兩種堪稱蛙族最響亮的明星,能夠劃破夜空的一對璀璨綠寶石,一種叫黑掌樹蛙(Rhacophorus nigropalmatus)、另一種叫黑蹼樹蛙(Rhacophorus reinwardtii)。

乍看之下,牠們就和一般東南亞的大型樹蛙一樣,但每當牠們縱然一躍、設法逃離掠食者時,我們就能發現牠那黑得發亮的飛膜:位於四肢趾間發達的蹼。雖然不是真的翱翔天際,但黑掌樹蛙可以靠這個方法滑翔超過15公尺!對生物學家來說,能夠發現這種青蛙更是無盡的感動。勇闖馬來半島12年、間接激起《物種原始》發行的博物學家 – 華萊士(Alfred Russel Wallace),就是當年採集第一隻標本的人。因此,黑掌樹蛙的英文名字就是華萊士樹蛙呢!

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Photo from Wilfried Berns

金黃箭毒蛙

說起自然界最搶眼的警戒色動物,應該非箭毒蛙(Dendrobatidae)莫屬了。這一類住在中南美洲熱帶雨林的嬌小蛙類,不僅種類繁多、體色更是千變萬化,其中尤以金黃箭毒蛙(Phyllobates terribilis)搶下毒性之冠。

箭毒蛙的皮下可以分泌箭毒蛙毒素(batrachotoxins),這種屬於類固醇類的生物鹼,大多具有調節細胞膜上鈉離子通道開闔的功能。部分毒素可以持續地活化通道,使神經或肌肉細胞保持去極化的狀態,甚至可能造成心臟衰竭的危險。

金黃箭毒蛙的毒素量高出其他箭毒蛙20逾倍,一隻金黃箭毒蛙的毒素量高達1900毫克。換算一下,這樣的毒素量可以致死20000多隻的實驗室小鼠;對人類來說,很有可能足以帶走10人以上的性命。值得一提的是,科學家在20多年前發現箭毒蛙的毒素非自己合成的。因為人為圈養下箭毒蛙們都喪失了毒性,除非又給予野外狀況下具有毒性的獵物,才能回復到懷有劇毒的樣子。我們把這樣子轉化獵物(食物)毒素到自己體內、成為自身防禦性武器的動物,稱作「截存者(Sequesterers)」。

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骨刺在壯髮蛙身上不是疾病,而是防身利器 Photo from MailOnline

壯髮蛙

就像X戰警裡的金剛狼一樣,這種壯髮蛙(Trichobatrachus robustus)有隱藏的骨頭爪子。不太一樣的是,這種青蛙必須打斷自己的骨頭來延伸出他的武器!平常的時候,爪子是包埋於一團結締組織當中。

骨頭的一端藉由一大塊膠原蛋白連接著腳趾頭上另一塊小骨頭,另一端則連接著肌肉。哈佛大學的研究團隊認為當青蛙遭受攻擊時,肌肉一收縮、爪子便突刺出蛙的腳趾頭來自衛。不像可收縮式的爪子,這些爪子是由骨頭組成(而不是常見的角質),而且是直接刺穿皮膚出來!

當初發現這項本領的 David Blackburn,就是在2008年喀麥隆採集青蛙時,由指間流出的鮮血發現這件事呢。

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新圖片
雄蛙的護卵行為,可以看這篇的研究文獻(Vockenhuber et al. 2008)。Photograph by U. Karpfen

網紋玻璃蛙

玻璃蛙是一類中南美洲青蛙的俗稱,分類上屬於瞻星蛙科(Centrolenidae)的成員,當然,不是裏頭每個屬的肚子都一樣雪亮透明。有趣的是,影片中的主角,網紋玻璃蛙(Hyalinobatrachium valerioi)有兩個和其他玻璃蛙不一樣的地方,第一是這個屬的玻璃蛙多是由雄蛙負責保護卵 (雌蛙在葉面上產完卵就沒她的事了)。

第二是這個種的雄蛙是24小時的全職褓父(其他同屬物種多只有在夜間守候著卵),因為這樣的護幼行為,使這種蛙卵的孵化成功率大幅提升。不只影片中的胡蜂,某些品種的螞蟻、甚至是螽斯都是這種葉面育嬰室的掠食者,雄蛙幾乎會整天待在葉面上,部分身體會覆蓋其中一團卵團。

更厲害的是,雄蛙還能一次同時守衛七團卵團,分別來自不同的雌蛙。一旦有危險靠近,老爸就會使出踢腿的武功來嚇退飢腸轆轆的掠食者,還有人記錄到把入侵者吃下肚的紀錄呢!

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呆呆傻傻的猴樹蛙很可愛吧 Photo from Pin it.

巨猴樹蛙

在這次負北極振盪發威、全台瘋迷賞雪之前,可別忘了2015年可是年度聖嬰大年,11月時氣溫攀升了到均溫3度之多,年尾時巴黎的氣候峰也會討論出一些近遠程的減碳目標。身處氣候變遷劇動的地球,生活中離不開水的青蛙們,也得有一套適應多變氣候的本事。

來自南美洲的巨猴樹蛙(Phyllomedusa bicolor)晚上覓食好不快活,但到了早上,炙熱的陽光冒出頭,牠們卻不像其他青蛙,絲毫沒有想要躲避的意味。巨猴樹蛙們就這樣趴在枝條上、維持保水的姿勢,讓陽光持續地蒸散掉身上的水分!?原來,為了防止脫水,牠們會由眼睛後方的腺體分泌蠟質的「防曬乳」,然後手腳抹著分泌物塗滿全身,一處都不會遺漏。牠們獨門的「防曬乳」,包含了數百種生化合物,有些還有抗感染和止痛的藥效呢!

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除了上述這五種蛙類奇葩,蛙族超人還多的是呢!像是西高止山的舞蛙們、有著吸血鬼獠牙的樹蛙蝌蚪、以嘴當耳的加氏賽舌蛙、吃下荊棘惡魔果實的變形雨蛙、骨頭武裝色硬化的巴西金蛙、比讚來刺你的日本Otton frog,智利和澳洲的胃育蛙,一個用鳴囊、一個用胃來養小孩,也很獵奇。

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最後2015年暑假的研究,來自巴西的布魯諾盔頭蛙(Aparasphenodon brunoi)、和格林寧樹蟾(Corythomantis greeningi),其頭骨就是一副刺蝟樣,棘刺裡頭佈滿了毒腺,可以主動分泌毒液,而且還比當地的矛頭蝮毒液還要毒!總之,我們對大自然充滿天馬行空的想像一點也不為過,因為演化總是有辦法讓某些高手們脫穎而出。

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曾 文宣
22 篇文章 ・ 15 位粉絲
我是甩啊!畢業於臺灣師範大學生科系生態演化組|寫稿、審稿、審書被編輯們追殺是日常,經常到各學校或有關單位演講,寒暑假會客串帶小朋友到博物館學暴龍吼叫。癡迷鱷魚,守備領域從恐龍到哺乳動物,從陰莖到動物視覺,因此貴為「視覺系男孩」、或被稱呼「老二大大」。

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那天下了一場「動物雨」!!
胡中行_96
・2023/03/13 ・2173字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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澳大利亞北領地的 Tanami 沙漠,有一個叫做 Lajamanu 的偏遠小鎮。2023 年 2 月 19 日晚間,突然下起驟雨。[1]直至隔天早晨,累積了 61.4 毫米的雨量。[2, 3]降雨期間,魚群也跟著從天上落下。[1]

19 世紀英國畫家 George Cruikshank 描繪俚語「raining cats and dogs」的概念。圖/參考資料 5(Public Domain)

動物雨的種類

英文俚語「raining cats and dogs」,以「降下貓狗」形容大雨滂沱[4]19 世紀的英國畫家 George Cruikshank,還拿這個比喻當題材,創作虛構作品(上圖),抱怨糟糕的天氣。[5]事實上回顧歷史,其他動物比較常由空中砸下來。早在西元前 1 世紀,羅馬博物學者老普林尼(Pliny the Elder)就曾記錄,隨著暴風雨墜落。文藝復興時期開始,更不時有版畫描繪此類事件(下圖)。除了與上述雷同的情形,也有的個案。 [6]19世紀以降的文獻,則增加了蜘蛛螞蟻蝸牛淡菜(貽貝)、寄居蟹,以及各色蠕蟲等千奇百怪的案例。[7]

16 世紀版畫:天空降「魚」。圖/參考資料 6,Figure 2(Public Domain)
17 世紀版畫:天上掉下大量的蛇(左)和鼠(右)。圖/參考資料 6,Figure 3(Public Domain)

許多動物雨的紀錄,要不是歷史悠久,死無對證;就是鄉民口述,人微言輕。信者恆信;質疑者則當是鄉野奇談,嗤之以鼻。然而,若有科學家挺身背書,那就不一樣了。1947 年 10 月 23 日,美國路易斯安那州野生動物與漁業局的生物學家 A.D. Bajkov,在該州的 Marksville,親身體驗奇妙的自然現象。他事後撰文,投稿《科學》(Science)期刊,[8, 9]興奮之情躍然紙上:

「那天早上 7、8 點之間,2 到 9 英吋(約 5 到 23 公分)的魚落在樹梢和院子裡」,使這個南方小鎮的居民困惑之餘,群情激昂。當時他和妻子正在餐廳裡享用早餐,一聽服務生說魚群從天而降,便立刻跑去蒐集。Marksville 銀行的總裁 J.M. Barham 表示,起床就發現數以百計的魚落在自家院子裏,鄰居太太家也是。7 點 45 分,1 名該銀行的員工和 2 個商人的路途,則遭魚群阻斷。[8]

「離餐廳半個街區外的銀行附近,平均每平方碼(約 0.84 平方米)就有一條魚。」有的慘遭車輛輾壓;有些則落在房子的屋頂上。「牠們屬於在地的淡水魚類…」這名生物學家如數家珍地,列舉了一堆名字。然後說他將撿來的魚,全部裝成一罐,泡福馬林,要「分送數個博物館」。[8]

水龍捲

根據美國國會圖書館的介紹,動物雨的肇因或許不只一種:許多科學家將矛頭指向,形成於陸地,並行經水域的水龍捲(waterspouts)。其最高風速為每小時 100 英里(約 161 公里),中央低壓渦漩(vortex),會像吸塵器般,吸入周圍的水、空氣,以及包含生物在內的小東西。水龍捲移動的過程中,因為逐漸失去能量,沿路容易掉東掉西,造成動物雨等現象。美國普渡大學的 Ernest Agee 教授,「曾見過小池子的水,整個被路過的龍捲風淨空」,所以覺得天上要是砸下幾隻蛙,也算頗為合理。[10]不過,如果水龍捲夾帶的,不是動物,而是石頭,就可能變成危險的石頭雨。這種情形,有時會被誤認為來自外太空的隕石雨。[6]

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上升氣流

南伊利諾大學的 Doc Horsley 教授等科學家,認為上升氣流(updrafts),也會導致動物雨:暖空氣由地表高壓處,向上升到較冷的低壓處。在暴風雨中,能超過每小時 60 英里(約 97 公里),幾乎與中等水龍捲相當,所以擄走小動物的潛力,也不遑多讓。[10]

一起掉落的物種

水龍捲和上升氣流,都是從路經之處,任意搜刮。既然被帶走的東西包羅萬象,為何同時落於一處的,卻是相近的物種?美國華盛頓大學的 William Hayden Smith 教授解釋:當風力漸減,重的東西,會比輕的先掉下來。於是,尺寸和重量雷同的個體,便一起墜落。[10]

魚還活著…

講了半天,所以那些澳洲沙漠裡的魚,後來怎麼了?當地的議員 Andrew Johnson Japanangka,告訴 ABC 新聞臺,有些魚落地後倖存。「被孩子們撿起來,保存於瓶罐裡。」同樣的事件在 1974、2004 和 2010 年,亦曾發生過,部份居民甚至記得當年的情景。總之,這在該小鎮,雖然罕見,但算是正常。[1]

  

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參考資料

  1. Allison C, Trevaskis L, Barwick A. (21 FEB 2023) ‘Fish ‘rained from the sky’, outback community says, in freak weather event’. ABC News.
  2. Lajamanu, Northern Territory – February 2023 Daily Weather Observations’. Australian Bureau of Meteorology. (Accessed on 24 FEB 2023)
  3. Notes to accompany Daily Weather Observations’. Australian Bureau of Meteorology. (Accessed on 24 FEB 2023)
  4. Cambridge University Press. ‘It’s raining cats and dogs!’ Cambridge Dictionary. (Accessed on 23 FEB 2023)
  5. George Cruikshank. ‘Very Unpleasant Weather, or, the Old Saying Verified “Raining Cats, Dogs, & Pitchforks.”!!!’. Yale Center of British Art. (Accessed on 23 FEB 2023)
  6. Franza A, Morelli M, Faggi D, et al. (2021) ‘To be or not to be, that is the question: The Marsala meteorite (Italy, 1834) and the role of the doubtful meteorites in the history of meteoritics’. Meteoritics & Planetary Science, 56(5): 922-943.
  7. Berenbaum MR. (2015) ‘Who’ll Stomp the Rain?’. American Entomologist, 61(3): 133–135.
  8. Bajkov AD. (1949) ‘Do Fish Fall from the Sky?’. Science, 109(2834): 402
  9. Dennis J. (2013) ‘6. It’s Raining Frogs and Fishes’. In: It’s Raining Frogs and Fishes: Four Seasons of Natural Phenomena and Oddities of the Sky. Diversion Books.
  10. Science Reference Section. (19 NOV 2019) ‘Can it rain frogs, fish, and other objects?’. U.S. Library of Congress.
胡中行_96
169 篇文章 ・ 65 位粉絲
曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

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浣熊喜歡洗手,不是因為愛乾淨?大角羊的角,可以跟全身骨頭一樣重?5 個你意想不到的動物冷知識——《天生就是超級咖》
遠流出版_96
・2022/12/29 ・1190字 ・閱讀時間約 2 分鐘

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1. 愛情召喚陣:雄性白斑河豚會藉由沙畫來吸引雌性產卵

在日本奄美大島有一種白斑河豚,會花一周的時間,在海底打造直徑為自己身長20 倍的巨大圓形沙畫,像是海底的麥田圈!但河豚這麼做的原因不是為了藝術,而是為了吸引雌性。沙畫特殊的沙丘構造使得中央留下了細緻的沙,雌性便在此產卵。

2. 非賣品:青蛙利用液壓的原理將舌頭快速射出

青蛙的舌頭上層有黏質蛋白可以用來沾附獵物,舌頭肌肉間空隙充滿了水,當發現獵物時,可以利用液壓的原理讓平時捲起的舌頭快速而精準地射出。不但如此,舌頭可以觸及的角度還十分廣闊多變喔!

3. 交叉:雄性大角羊的角重量可達身體其他骨頭的總重

大角羊的角是永久性的,不會脫落,雄性的角可重達14 公斤,跟全身的骨頭一樣重,用來對抗捕食者和爭奪交配權。但若是長的角度不正確,有可能會影響進食,導致餓死,或甚至插入自己的頭部而導致死亡。

4. 本末倒置:浣熊喜歡洗手或洗食物不是因為愛乾淨

牠們十分依靠手部觸覺來辨識物體,浣熊前爪的觸覺神經數量高出大部分的哺乳動物四到五倍。並且前爪浸泡在水裡時觸覺會變得更為敏銳,所以就產生了浣熊什麼東西都要放入水中感覺一下的習性。

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5. 旋轉馬殺雞:鱷魚和成年的海牛可以和平共存

在美國的佛羅里達州的水域,可以看到海牛與鱷魚和平相處在同個環境的情況,儘管鱷魚看似兇猛,但牠們鮮少會去攻擊成年的海牛,有時甚至可以看到鱷魚和海牛共游的情況,鱷魚有時還會攀附在海牛身上搭便車。

——本文摘自《天生就是超級咖》,2022 年 10 月,遠流出版,未經同意請勿轉載

遠流出版_96
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遠流出版公司成立於1975年,致力於台灣本土文化的紮根與出版的工作,向以專業的編輯團隊及嚴謹的製作態度著稱,曾獲日本出版之《台灣百科》評為「台灣最具影響力的民營出版社」。遠流以「建立沒有圍牆的學校」、滿足廣大讀者「一生的讀書計畫」自期,積極引進西方新知,開發作家資源,提供全方位、多元化的閱讀生活,矢志將遠流經營成一個「理想與勇氣的實踐之地」。

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「蛙」招百出,有哪些威猛的超級蛙?
曾 文宣
・2016/01/28 ・2341字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 443 ・四年級

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跟著本週的動畫日,我們來看看小小不起眼、濕濕滑滑的青蛙們,可以有甚麼拿手本領呢?

黑黃相間的搶眼飛蹼,是黑掌樹蛙的特徵。 Photo from Tim Laman

黑掌樹蛙

當人們談起會飛行的兩爬動物時,絕不會忘記天堂金花蛇(Chrysopelea paradisi)和飛蛙這一對搭檔!從馬來西亞到印尼西方的熱帶雨林裡,有兩種堪稱蛙族最響亮的明星,能夠劃破夜空的一對璀璨綠寶石,一種叫黑掌樹蛙(Rhacophorus nigropalmatus)、另一種叫黑蹼樹蛙(Rhacophorus reinwardtii)。

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乍看之下,牠們就和一般東南亞的大型樹蛙一樣,但每當牠們縱然一躍、設法逃離掠食者時,我們就能發現牠那黑得發亮的飛膜:位於四肢趾間發達的蹼。雖然不是真的翱翔天際,但黑掌樹蛙可以靠這個方法滑翔超過15公尺!對生物學家來說,能夠發現這種青蛙更是無盡的感動。勇闖馬來半島12年、間接激起《物種原始》發行的博物學家 – 華萊士(Alfred Russel Wallace),就是當年採集第一隻標本的人。因此,黑掌樹蛙的英文名字就是華萊士樹蛙呢!

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金黃箭毒蛙

說起自然界最搶眼的警戒色動物,應該非箭毒蛙(Dendrobatidae)莫屬了。這一類住在中南美洲熱帶雨林的嬌小蛙類,不僅種類繁多、體色更是千變萬化,其中尤以金黃箭毒蛙(Phyllobates terribilis)搶下毒性之冠。

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箭毒蛙的皮下可以分泌箭毒蛙毒素(batrachotoxins),這種屬於類固醇類的生物鹼,大多具有調節細胞膜上鈉離子通道開闔的功能。部分毒素可以持續地活化通道,使神經或肌肉細胞保持去極化的狀態,甚至可能造成心臟衰竭的危險。

金黃箭毒蛙的毒素量高出其他箭毒蛙20逾倍,一隻金黃箭毒蛙的毒素量高達1900毫克。換算一下,這樣的毒素量可以致死20000多隻的實驗室小鼠;對人類來說,很有可能足以帶走10人以上的性命。值得一提的是,科學家在20多年前發現箭毒蛙的毒素非自己合成的。因為人為圈養下箭毒蛙們都喪失了毒性,除非又給予野外狀況下具有毒性的獵物,才能回復到懷有劇毒的樣子。我們把這樣子轉化獵物(食物)毒素到自己體內、成為自身防禦性武器的動物,稱作「截存者(Sequesterers)」。

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骨刺在壯髮蛙身上不是疾病,而是防身利器 Photo from MailOnline

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壯髮蛙

就像X戰警裡的金剛狼一樣,這種壯髮蛙(Trichobatrachus robustus)有隱藏的骨頭爪子。不太一樣的是,這種青蛙必須打斷自己的骨頭來延伸出他的武器!平常的時候,爪子是包埋於一團結締組織當中。

骨頭的一端藉由一大塊膠原蛋白連接著腳趾頭上另一塊小骨頭,另一端則連接著肌肉。哈佛大學的研究團隊認為當青蛙遭受攻擊時,肌肉一收縮、爪子便突刺出蛙的腳趾頭來自衛。不像可收縮式的爪子,這些爪子是由骨頭組成(而不是常見的角質),而且是直接刺穿皮膚出來!

當初發現這項本領的 David Blackburn,就是在2008年喀麥隆採集青蛙時,由指間流出的鮮血發現這件事呢。

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雄蛙的護卵行為,可以看這篇的研究文獻(Vockenhuber et al. 2008)。Photograph by U. Karpfen

網紋玻璃蛙

玻璃蛙是一類中南美洲青蛙的俗稱,分類上屬於瞻星蛙科(Centrolenidae)的成員,當然,不是裏頭每個屬的肚子都一樣雪亮透明。有趣的是,影片中的主角,網紋玻璃蛙(Hyalinobatrachium valerioi)有兩個和其他玻璃蛙不一樣的地方,第一是這個屬的玻璃蛙多是由雄蛙負責保護卵 (雌蛙在葉面上產完卵就沒她的事了)。

第二是這個種的雄蛙是24小時的全職褓父(其他同屬物種多只有在夜間守候著卵),因為這樣的護幼行為,使這種蛙卵的孵化成功率大幅提升。不只影片中的胡蜂,某些品種的螞蟻、甚至是螽斯都是這種葉面育嬰室的掠食者,雄蛙幾乎會整天待在葉面上,部分身體會覆蓋其中一團卵團。

更厲害的是,雄蛙還能一次同時守衛七團卵團,分別來自不同的雌蛙。一旦有危險靠近,老爸就會使出踢腿的武功來嚇退飢腸轆轆的掠食者,還有人記錄到把入侵者吃下肚的紀錄呢!

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巨猴樹蛙

在這次負北極振盪發威、全台瘋迷賞雪之前,可別忘了2015年可是年度聖嬰大年,11月時氣溫攀升了到均溫3度之多,年尾時巴黎的氣候峰也會討論出一些近遠程的減碳目標。身處氣候變遷劇動的地球,生活中離不開水的青蛙們,也得有一套適應多變氣候的本事。

來自南美洲的巨猴樹蛙(Phyllomedusa bicolor)晚上覓食好不快活,但到了早上,炙熱的陽光冒出頭,牠們卻不像其他青蛙,絲毫沒有想要躲避的意味。巨猴樹蛙們就這樣趴在枝條上、維持保水的姿勢,讓陽光持續地蒸散掉身上的水分!?原來,為了防止脫水,牠們會由眼睛後方的腺體分泌蠟質的「防曬乳」,然後手腳抹著分泌物塗滿全身,一處都不會遺漏。牠們獨門的「防曬乳」,包含了數百種生化合物,有些還有抗感染和止痛的藥效呢!

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除了上述這五種蛙類奇葩,蛙族超人還多的是呢!像是西高止山的舞蛙們、有著吸血鬼獠牙的樹蛙蝌蚪、以嘴當耳的加氏賽舌蛙、吃下荊棘惡魔果實的變形雨蛙、骨頭武裝色硬化的巴西金蛙、比讚來刺你的日本Otton frog,智利和澳洲的胃育蛙,一個用鳴囊、一個用胃來養小孩,也很獵奇。

最後2015年暑假的研究,來自巴西的布魯諾盔頭蛙(Aparasphenodon brunoi)、和格林寧樹蟾(Corythomantis greeningi),其頭骨就是一副刺蝟樣,棘刺裡頭佈滿了毒腺,可以主動分泌毒液,而且還比當地的矛頭蝮毒液還要毒!總之,我們對大自然充滿天馬行空的想像一點也不為過,因為演化總是有辦法讓某些高手們脫穎而出。

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我是甩啊!畢業於臺灣師範大學生科系生態演化組|寫稿、審稿、審書被編輯們追殺是日常,經常到各學校或有關單位演講,寒暑假會客串帶小朋友到博物館學暴龍吼叫。癡迷鱷魚,守備領域從恐龍到哺乳動物,從陰莖到動物視覺,因此貴為「視覺系男孩」、或被稱呼「老二大大」。

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耳朵太差聽不見求偶蛙鳴?南瓜蟾蜍用愛發光找伴侶
彥寧
・2019/07/25 ・2353字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 466 ・五年級

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有時經過河邊或是水溝,仔細靜下來,就能聽見一陣一陣的蛙鳴聲。可是,你知道有些青蛙,是無法用蛙鳴進行溝通的嗎?

通體橘黃,南瓜一樣的小青蛙

世界上的蛙類百百種,有不斷想要侵略藍星的、也有每天都一直跑出門旅行的,不過,我們今天的主角是——鞍背短頭蟾 (Brachycephalus ephippium)。

牠就是本文的主角,鞍背短頭蟾 (Brachycephalus ephippium)。 圖/EurekAlert!

鞍背短頭蟾分布在巴西東南部的山地沿海森林,是一種小型青蛙,具體一點來說,牠真的超級小,成體只有 12.5 到 19.7 毫米,跟我們的手指甲差不多大而已。

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而牠的俗名則是「Pumpkin toadlets」(直翻就是南瓜蟾蜍),顧名思義,牠的體色跟南瓜一樣,全身都是橘黃的喔!而且虹膜也是黑色的,看起來就像裝了一對假的圓滾滾黑色大眼睛,很可愛的樣子。

大家都知道狐狸怎麼叫,那青蛙呢?

大部分的蛙類高度仰賴聲音來進行溝通,有些蛙類在不同的狀況下,還會發出不一樣的叫聲。比如說,當雄蛙或其他種蛙類嘗試找對象進行假交配,卻不小心抱錯蛙時,被抱錯的蛙會發出釋放叫聲 (Release call),而當牠們被敵人抓住時,則會緊急發出求救叫聲 (Distress call)。順帶一提,去網路上搜尋「screaming frog」就能找到大量的青蛙求救叫聲影片合輯,一開始看覺得滿好笑的,不過後來知道那是求救叫聲後,就越看越難過了。

當被敵人抓住時,也些青蛙會發出求救叫聲。那關於這隻青蛙克明, 泛科學也有做過詳細的介紹喔! 圖/uludagsozlukgaleri

不過今天主要要說的是求偶叫聲 (mating call)。有些青蛙在求偶時會發出特定頻率的叫聲,且蛙類能聽到的聲音頻率範圍很窄,對同種類叫聲頻率特別敏感,尤其雌性常利用叫聲來確定雄性的位置,並選擇適當的交配對象。

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那青蛙是怎麼聽到聲音的呢?鼓膜就像是蛙類的耳朵,而鼓膜內面連著耳柱骨 (columella),耳柱骨是兩爬類與鳥類的聽小骨,能將聲音傳入內耳的感覺細胞,再刺激大腦產生聽覺。

聽不見彼此,蟾蜍的愛情也可以很安靜

令人震驚的是,根據一篇 2017 年的解剖結果顯示,鞍背短頭蟾和另一種同一屬的青蛙並沒有中耳骨可以將聲波傳進內耳。所以其實鞍背短頭蟾對同種之間的求偶叫聲非常不靈敏,甚至接近聽不見!

這就奇怪了,既然聽不見,那為甚麼南瓜蟾蜍還要白做工,繼續發出求偶叫聲呢?

聽不見彼此聲音的鞍背短頭蟾,只好轉而仰賴視覺來溝通了。因此,研究團隊推斷,發出求偶叫聲這個行為,之所以沒有隨著演化消失的原因,可能是由於發出叫聲時,蟾蜍的鳴囊也會跟著震動,異性就可以藉由看見鳴囊的震動來判斷「噢!原來牠正在求偶。」

另一方面,南瓜蟾蜍求偶的季節正是沿海森林的雨季!這下子,牠們真的只能聽見下雨的聲音,還用唇語(鳴囊語?)說愛情了呢XD

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在雨季期間求偶的南瓜蟾蜍真的只能聽見下雨的聲音,還用唇語說愛情,幸福也可以很安靜。 圖/Darius Krause@Pexels

你可能會想,在一整座下雨的森林中,單單只靠鳴囊震動,是絕對不夠讓南瓜蟾蜍在茫茫落葉海中,找到彼此的身影的!許多科學家及生物學家在發現牠們聽不見彼此的求偶叫聲後,也是這樣想的:「究竟他們是靠甚麼來溝通的呢?」

直到研究團隊用紫外線照了鞍背短頭蟾,一切的謎終於被解開了:發光的骨頭

深埋在骨頭裡的光芒

骨頭、發光……聽起來好像是有那麼一點,中二?

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不過這可是大發現!研究團隊發現,鞍背短頭蟾的頭部、背部、關節處、手指和腳趾在紫外線的照射下,都發出了螢光!大部分生物發光的原因都是由於化學變化,不過,南瓜蟾蜍骨頭發光的原理可不一樣,是因為骨頭的分子能將光反射,且反射光的波長更長。

同時,鞍背短頭蟾的皮膚也非常非常薄,成體的皮膚厚度大約只有 7 微米而已!如此薄的皮膚,才能讓骨頭的螢光順利透出來。

鞍背短頭蟾的頭部、背部、關節處、手指和腳趾在紫外線的照射下,都發出了螢光。 圖/The National

至於另一種我們常常想到的「發光生物」──螢火蟲,牠們的發光原理,就是典型的化學反應喔!螢火蟲的發光原理和發光蕈類大同小異,泛科學也有介紹過喔!

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發光的骨頭除了能求偶,還能做什麼啊?

關於鞍背短頭蟾的發光現象,還有一點很有趣,那就是年紀比較小的蛙發出來的螢光是偏藍色的,隨著年齡增長與皮膚增厚,螢光會漸漸變黃。研究團隊推斷,發出不同顏色螢光的原因,可能就是骨頭的膠原蛋白含量不同。(作者 OS:搞不好能透過螢光就能看出南瓜蟾蜍的年紀呢!)

另一方面,發光的骨頭不只有求偶作用。

對一些鞍背短頭蟾的掠食者(鳥類和蜘蛛)來說,紫外線都是可見光,意思就是南瓜蟾蜍平常骨頭的螢光,能對掠食者造成警示的效果喔!

原來,蛙兒們就算聽不見彼此的聲音,也能靠著發光找到對方,聽起來是不是有點浪漫呢?

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鞍背短頭蟾骨頭的螢光能對掠食者造成警示的效果。 圖/NYU Abu Dhabi Postdoctoral Associate Sandra Goutte

參考資料

  1. The National – Abu Dhabi researchers discover toad’s ability to glow in the dark
  1. Amphibia Web – Brachycephalus ephippium
  1. 維基百科 – Pumpkin toadlet
  1. 楊懿如的青蛙學堂 – 鳴叫
  1. Types of frog calls
  1. 維基百科 – 耳柱骨
  1. Scientific Reports – Evidence of auditory insensitivity to vocalization frequencies in two frogs
  2. Science News – Tiny pumpkin toadlets have glowing bony plates on their backs