無肺(fei)青蛙(wa)名為布桑加巴蛙(wa),生(sheng)活在印(yin)度(du)尼西(xi)亞(ya)和馬(ma)來西(xi)亞(ya)之(zhi)間(jian)一條清潔的(de)冷水溪(xi)流中。領(ling)導這(zhe)項研究的(de)新加坡國立大學(xue)生(sheng)物學(xue)家大衛·比克福德說(shuo):“我們(men)是在做例行解剖(pou)檢(jian)查(cha)時偶(ou)然發現這(zhe)種(zhong)青蛙(wa)沒有肺(fei)的(de),此前根本沒人知(zhi)道(dao)它們(men)的(de)存在。”
據(ju)悉(xi),早在1978年,比(bi)克福德的(de)同事(shi)、印尼萬隆技術研(yan)(yan)究(jiu)所的(de)喬科·伊(yi)斯坎達(da)爾(er)就曾發現過兩個無肺(fei)青蛙樣本。“當時認(ren)為(wei)它們非(fei)常有(you)研(yan)(yan)究(jiu)價(jia)值,因此很多科學家(jia)不想(xiang)解(jie)剖它們。”最近(jin),隨著生物學家(jia)前往當地(di)探險,并發現了(le)許多類似的(de)青蛙,科研(yan)(yan)人員才決定(ding)對其中幾(ji)只進行解(jie)剖。
科學(xue)家(jia)在(zai)30年前第一次發現這種青(qing)蛙,由于它(ta)十分稀少(shao),科學(xue)家(jia)們僅將它(ta)作為動物標(biao)本進行收藏,并未對(dui)
它進(jin)行解剖。之前沒有(you)人(ren)會想將它解剖,沒有(you)真實的(de)理由(you)認為它的(de)體內(nei)沒有(you)肺。
這種青蛙體長不超過2英寸,它(ta)(ta)是(shi)一(yi)種行蹤難測、數量稀少的(de)青蛙。它(ta)(ta)生活在印尼(ni)婆羅洲加里曼丹雨林地區的(de)寒(han)冷急流(liu)河域(yu),它(ta)(ta)的(de)皮(pi)膚十分光(guang)滑,令人驚訝的(de)是(shi)它(ta)(ta)們竟能夠生活在如此急流(liu)的(de)水域(yu)之(zhi)中。
當科(ke)學(xue)家將(jiang)(jiang)捕(bu)捉到的(de)這種青(qing)蛙進行解(jie)剖時,在青(qing)蛙體(ti)內發現了正常(chang)的(de)胃、脾和肝臟,但吃(chi)驚地發現它們(men)體(ti)內竟沒有(you)(you)肺(fei)(fei),在肺(fei)(fei)的(de)位置發現反常(chang)的(de)軟(ruan)骨組織。體(ti)內沒有(you)(you)肺(fei)(fei)使青(qing)蛙的(de)身體(ti)變(bian)得扁(bian)平,這將(jiang)(jiang)增加它皮膚的(de)接觸面(mian)積,有(you)(you)助(zhu)于它們(men)吸(xi)收氧氣。
研究人(ren)員推測這種青蛙(wa)體內沒有肺,可能是為了更(geng)好(hao)地適應(ying)寒冷(leng)、急流的河水,在這樣的水域中(zhong)富含大量的氧氣。同時,這種青蛙(wa)不會漂(piao)浮在水面上,相反(fan)會沉(chen)入水中(zhong),體內沒有肺能夠更(geng)好(hao)地沉(chen)入水中(zhong)。
兩棲(qi)動物(wu)是冷(leng)血動物(wu),青蛙自身需(xu)氧(yang)量非常少,只占相(xiang)同(tong)體形哺乳動物(wu)的10%。如(ru)果它(ta)們不需(xu)要過多(duo)的氧(yang)氣,它(ta)們很容易(yi)出現體型和器(qi)官變化,失(shi)去肺這種第一呼吸器(qi)官。
在四(si)足動物中(zhong)(zhong),沒有(you)肺(fei)(fei)(fei)臟(zang)非常(chang)罕(han)見(jian)。目前(qian)已知的四(si)肢(zhi)生(sheng)物中(zhong)(zhong),只有(you)火蜥蜴沒有(you)肺(fei)(fei)(fei)臟(zang)。一(yi)種(zhong)沒有(you)四(si)肢(zhi)的兩棲類動物蚓螈沒有(you)肺(fei)(fei)(fei)臟(zang)。兩棲類動物因(yin)為同時需要適應水中(zhong)(zhong)和陸(lu)地上(shang)的生(sheng)活,它們可以(yi)通過肺(fei)(fei)(fei)臟(zang)和皮膚以(yi)兩種(zhong)方式進行呼吸,但即(ji)便如此(ci),肺(fei)(fei)(fei)臟(zang)仍然承擔著最(zui)主要的呼吸功能。因(yin)此(ci),青蛙沒有(you)肺(fei)(fei)(fei)臟(zang)非常(chang)罕(han)見(jian)。
研究人員(yuan)暗(an)示說,這種新(xin)發(fa)現的(de)(de)(de)無肺青蛙(wa)可能是(shi)為了適應高速流動的(de)(de)(de)冷水環(huan)境而(er)(er)發(fa)生了進化。比克福德解釋說:“冷水中含有的(de)(de)(de)溶解氧比溫水中更高。而(er)(er)青蛙(wa)的(de)(de)(de)新(xin)陳代謝率很低,這也就(jiu)(jiu)意味著它們(men)只需(xu)要很少的(de)(de)(de)氧氣就(jiu)(jiu)能生存。”此外(wai),這種青蛙(wa)的(de)(de)(de)外(wai)表也有異于其(qi)它種類青蛙(wa),它們(men)的(de)(de)(de)皮膚(fu)更加(jia)光滑,這也增加(jia)了它們(men)皮膚(fu)的(de)(de)(de)表面(mian)(mian)面(mian)(mian)積。
失去(qu)(qu)肺(fei)(fei)是(shi)進化需求加(jia)州大(da)(da)學(xue)伯克利分(fen)(fen)校生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)學(xue)家(jia)和兩(liang)棲類(lei)進化專(zhuan)家(jia)大(da)(da)衛·威(wei)(wei)(wei)克表(biao)示:“無肺(fei)(fei)青(qing)蛙的發(fa)現并不(bu)令(ling)人十分(fen)(fen)吃驚,很(hen)多兩(liang)棲類(lei)動物(wu)(wu)(wu)的氣體轉換也是(shi)通過(guo)皮膚進行的,但(dan)重要的呼(hu)吸功能卻大(da)(da)多是(shi)通過(guo)簡(jian)單的、類(lei)似肺(fei)(fei)臟(zang)的囊來(lai)完成的。”威(wei)(wei)(wei)克還(huan)說(shuo),大(da)(da)多數(shu)物(wu)(wu)(wu)種(zhong)(zhong)在交配時會(hui)發(fa)出鳴叫,而(er)這需要肺(fei)(fei)臟(zang)發(fa)揮功能。因而(er),生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)學(xue)家(jia)們(men)還(huan)不(bu)能確定(ding):為什(shen)么少數(shu)物(wu)(wu)(wu)種(zhong)(zhong)完全退化了這種(zhong)(zhong)器(qi)官。威(wei)(wei)(wei)克說(shuo):“新(xin)發(fa)現的這種(zhong)(zhong)青(qing)蛙非常罕見(jian),以至(zhi)于我(wo)們(men)幾乎不(bu)知道它(ta)(ta)們(men)的生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)學(xue)機制。但(dan)是(shi)它(ta)(ta)們(men)是(shi)水(shui)棲的,生(sheng)(sheng)活在冷水(shui)中(zhong),毫無疑(yi)問它(ta)(ta)們(men)的基本代(dai)謝(xie)率很(hen)低。而(er)通過(guo)失去(qu)(qu)肺(fei)(fei)臟(zang)來(lai)適應湍急冷水(shui),似乎是(shi)一種(zhong)(zhong)比(bi)較合理(li)的假設(she)。”
無肺青蛙(wa)(wa)(wa)(wa)進化(hua)了(le)仍受威(wei)脅(xie)。要對無肺青蛙(wa)(wa)(wa)(wa)進行進一步研究,卻(que)困難重重。比克福德說:“盡管這些青蛙(wa)(wa)(wa)(wa)已經進化(hua)了(le),但是它們卻(que)依然面臨著滅絕的威(wei)脅(xie)。”這種青蛙(wa)(wa)(wa)(wa)們棲息的冷水溪流正受到(dao)非(fei)法(fa)(fa)金礦(kuang)開采(cai)的毀壞。采(cai)礦(kuang)令溪水變(bian)得(de)渾濁,里(li)面甚至含有汞;此外,這些青蛙(wa)(wa)(wa)(wa)的棲息地(di)正受到(dao)合法(fa)(fa)和非(fei)法(fa)(fa)森林采(cai)伐(fa)的威(wei)脅(xie)。它們所面臨的其它的威(wei)脅(xie)來(lai)自(zi)氣候變(bian)化(hua)導致的水溫(wen)升(sheng)高。