彭霄鹏 王堃 崔林晔
在非洲东南部生活着一种完全水栖的蛙,它们水性极好,无论蝌蚪还是成蛙,究其一生都会在淡水中生活,这就是光滑爪蟾。光滑爪蟾前肢短小,后肢粗壮且发达,但由于趾间有全蹼,并且四肢对躯体支撑能力有限,所以它们只擅长游泳而不擅长陆地跳跃,因三趾末端有明显的爪而得名爪蟾。
光滑爪蟾有着扁平的头部,身体扁平呈流线状,体侧有纵向排列的白色“线纹”——这是它们的感受器,用来感受水中的震动。而通过这个感受器,光滑爪蟾能探知水流和食物的方位。由于光滑爪蟾没有舌头,它们只能利用前肢捕食。其捕食过程十分有趣,当察觉到水中有小动物时,会径直游至小动物附近,通过前爪捕捉食物。它们在进食过程中利用前肢,抱住食物往嘴里填塞。如果食物过大,它甚至会利用后肢上的利爪协助前肢,将腿伸到前面用力一蹬把食物撕碎,这四肢并用的进餐方式让人想起来就忍俊不禁。自然条件下非洲爪蟾以小鱼、虾、蟹以及小型无脊椎动物为食,多在夜间进行捕食。
非洲光滑爪蟾
光滑爪蟾白天多潜藏于水底深处,偶尔游至水面捕捉水面的小昆虫。它们眼睛小且位于头部上方,当发现天上的猛禽或水鸟临近,会迅速游至水底躲避危险。原产地位于非洲东南部,由南非的热带草原起,北至肯尼亚、乌干达,西至喀麦隆。野生环境下它们体色深灰或墨绿色,背部皮肤有着黑褐色迷宫一般的花纹,而体色也会根据环境的不同而变化。人工培育下白化光滑爪蟾周身金黄色,虹膜为红色,故俗称“金蛙”。
非洲光滑爪蟾雌性成体在10厘米以上,而雄性成体仅6-7厘米。产卵前雌性泄殖腔唇明显地突出变成红色,而雄性前臂内侧有黑色粗条纹的“婚垫”产生。爪蟾性成熟后即会出现抱对现象,抱对前的鸣叫非常有趣,它们有着独特的发声方式:雄蛙会朝着异性使劲收缩喉部的肌肉,发出高频而不大的声音,而雌蛙如果同意交配就会发出一种快节奏的鸣声,不同意则会发出一种慢节奏的叫声,这种行为在两栖动物界中十分罕见。爪蟾抱对时间约为4~5小时,随后在20~25℃的条件下产卵。雌蛙每次产卵2000枚以上,卵为乳白色的,外有较厚卵胶膜,一周时间受精卵便可以发育为蝌蚪,5~6周蝌蚪长大完成变态。
此外,光滑爪蟾作为实验动物,也为发育生物学研究及医学妊娠测试起着重要的作用。20世纪科研人员曾通过爪蟾进行早期妊娠监测,即注射孕妇尿(其有效成分为绒毛膜促性腺激素)可以引起爪蟾排卵。这一方法曾被广泛应用于医院的妊娠测试。而借助光滑爪蟾为模式实验动物直至今日,科研人员采用各种胚胎手术或物理、化学的方法来处理胚胎,观察分析动物胚胎发育的各种现象。爪蟾的产卵量大、可激素诱导产卵等特点,使其成为实验胚胎学研究的重要材料。同时非洲光滑爪蟾也是器官再生研究的新模型,不同于其亲缘关系很近的有尾目两栖类,爪蟾的再生能力会随着其发育成熟而逐渐丧失。如早期蝌蚪的肢体在离断后可以完全再生,而晚期蝌蚪的肢体及变态后的成体断肢不可再生。即便再生后的组织,也是皮肤、软骨组织和脊髓的再生,骨骼和骨骼肌无法完全再生。这一再生行为特性使爪蟾成为研究器官再生的理想模型。
性成熟的光滑爪蟾雌雄差异很明显:当产卵前雌性泄殖腔唇明显地突出呈红色,而雄性前臂内侧有黑色粗条纹的“婚垫”。爪蟾性成熟后雌雄相遇即会出现抱对现象,随后在适宜的温度(20~25℃)下可以实现多次产卵
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