無(wu)肺青蛙(wa)名為布桑加(jia)巴(ba)蛙(wa),生活在印度尼(ni)西亞(ya)和馬(ma)來西亞(ya)之間一條清潔的冷水溪流(liu)中(zhong)。領導這項研(yan)究的新加(jia)坡國立大學生物學家大衛·比克福德說:“我們(men)是在做例行(xing)解剖檢查時偶然發現(xian)這種青蛙(wa)沒有肺的,此前(qian)根本沒人知道它們(men)的存在。”
據悉,早在1978年,比(bi)克福德的(de)同事、印尼萬隆技術研究所(suo)的(de)喬科(ke)·伊斯坎(kan)達爾(er)就(jiu)曾發(fa)現(xian)過兩個(ge)無(wu)肺青蛙樣本。“當時認(ren)為它(ta)們非常有(you)研究價值,因此很多(duo)科(ke)學(xue)家不想解(jie)剖它(ta)們。”最(zui)近,隨著生物(wu)學(xue)家前往當地探險(xian),并發(fa)現(xian)了許多(duo)類似的(de)青蛙,科(ke)研人員(yuan)才(cai)決定對其中幾只進行解(jie)剖。
科(ke)學家在(zai)30年前(qian)第一次發現(xian)這種青蛙,由于它十分稀少,科(ke)學家們僅將(jiang)它作(zuo)為動物標本進行收藏,并(bing)未對(dui)
它進行解(jie)剖。之前沒(mei)有人會(hui)想將它解(jie)剖,沒(mei)有真實的理由認為(wei)它的體內沒(mei)有肺。
這種(zhong)青(qing)蛙體長不(bu)超(chao)過2英寸,它是(shi)一種(zhong)行蹤(zong)難(nan)測(ce)、數量稀少的(de)青(qing)蛙。它生(sheng)活在印(yin)尼婆羅洲加里曼丹雨林地區的(de)寒冷急(ji)流河域(yu),它的(de)皮膚十分光滑,令人驚訝的(de)是(shi)它們竟能夠(gou)生(sheng)活在如此急(ji)流的(de)水域(yu)之中(zhong)。
當科(ke)學家將捕捉(zhuo)到的(de)這(zhe)種青蛙(wa)進行(xing)解剖時(shi),在(zai)(zai)青蛙(wa)體內發現了正常的(de)胃、脾和肝(gan)臟,但吃驚地發現它們體內竟沒(mei)有肺,在(zai)(zai)肺的(de)位置(zhi)發現反(fan)常的(de)軟(ruan)骨組織。體內沒(mei)有肺使青蛙(wa)的(de)身體變得扁平,這(zhe)將增加它皮膚(fu)的(de)接觸面積,有助于它們吸收(shou)氧氣。
研究人員推測這種(zhong)青蛙體(ti)內(nei)沒有(you)肺(fei),可能是為了更好地(di)適應寒冷、急流的河水(shui),在(zai)這樣的水(shui)域(yu)中富含大(da)量的氧氣。同時,這種(zhong)青蛙不會漂浮在(zai)水(shui)面上,相反(fan)會沉(chen)入水(shui)中,體(ti)內(nei)沒有(you)肺(fei)能夠更好地(di)沉(chen)入水(shui)中。
兩棲(qi)動(dong)(dong)物是冷(leng)血動(dong)(dong)物,青蛙自身需(xu)氧(yang)量(liang)非常少,只占相(xiang)同體形哺乳(ru)動(dong)(dong)物的(de)10%。如果它們不需(xu)要過多的(de)氧(yang)氣(qi),它們很容易出(chu)現(xian)體型和器(qi)官變化,失去肺這種第(di)一呼吸器(qi)官。
在(zai)四足動(dong)物中(zhong),沒有(you)(you)肺(fei)(fei)臟(zang)非(fei)常罕見。目(mu)前(qian)已知的四肢生物中(zhong),只有(you)(you)火蜥蜴(yi)沒有(you)(you)肺(fei)(fei)臟(zang)。一種沒有(you)(you)四肢的兩(liang)棲類(lei)動(dong)物蚓螈沒有(you)(you)肺(fei)(fei)臟(zang)。兩(liang)棲類(lei)動(dong)物因為同時需要適應水中(zhong)和(he)陸地上的生活,它們可以(yi)通過肺(fei)(fei)臟(zang)和(he)皮膚以(yi)兩(liang)種方式進行(xing)呼吸(xi),但即便如此(ci),肺(fei)(fei)臟(zang)仍然承(cheng)擔著最主要的呼吸(xi)功能(neng)。因此(ci),青蛙沒有(you)(you)肺(fei)(fei)臟(zang)非(fei)常罕見。
研究人員暗示(shi)說(shuo),這(zhe)種新發現的(de)無肺青蛙可(ke)能是為了適應高速流(liu)動的(de)冷水(shui)環(huan)境而發生(sheng)(sheng)了進化。比(bi)克福德解釋說(shuo):“冷水(shui)中(zhong)含有的(de)溶解氧比(bi)溫水(shui)中(zhong)更高。而青蛙的(de)新陳代謝率很低,這(zhe)也(ye)就(jiu)意(yi)味著(zhu)它(ta)們只(zhi)需要(yao)很少的(de)氧氣就(jiu)能生(sheng)(sheng)存。”此外(wai),這(zhe)種青蛙的(de)外(wai)表也(ye)有異于其它(ta)種類青蛙,它(ta)們的(de)皮膚更加光滑,這(zhe)也(ye)增(zeng)加了它(ta)們皮膚的(de)表面面積(ji)。
失去肺是(shi)(shi)進化(hua)(hua)需(xu)(xu)求加州大(da)學(xue)伯克(ke)利分校生(sheng)(sheng)物(wu)學(xue)家和(he)兩棲類(lei)進化(hua)(hua)專家大(da)衛·威克(ke)表示:“無(wu)肺青(qing)蛙的(de)(de)(de)發(fa)現并不(bu)令人十分吃驚,很多兩棲類(lei)動物(wu)的(de)(de)(de)氣(qi)體轉換(huan)也(ye)是(shi)(shi)通過皮膚進行的(de)(de)(de),但(dan)重要的(de)(de)(de)呼吸功能卻大(da)多是(shi)(shi)通過簡單的(de)(de)(de)、類(lei)似肺臟(zang)的(de)(de)(de)囊來完(wan)成(cheng)的(de)(de)(de)。”威克(ke)還說(shuo),大(da)多數物(wu)種在交配時會發(fa)出(chu)鳴叫(jiao),而這需(xu)(xu)要肺臟(zang)發(fa)揮功能。因(yin)而,生(sheng)(sheng)物(wu)學(xue)家們(men)還不(bu)能確定:為什么少數物(wu)種完(wan)全退化(hua)(hua)了(le)這種器官(guan)。威克(ke)說(shuo):“新發(fa)現的(de)(de)(de)這種青(qing)蛙非常(chang)罕見(jian),以至于我們(men)幾乎(hu)不(bu)知道它(ta)們(men)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)學(xue)機制(zhi)。但(dan)是(shi)(shi)它(ta)們(men)是(shi)(shi)水(shui)棲的(de)(de)(de),生(sheng)(sheng)活在冷水(shui)中(zhong),毫(hao)無(wu)疑問它(ta)們(men)的(de)(de)(de)基本代謝(xie)率很低。而通過失去肺臟(zang)來適應湍急冷水(shui),似乎(hu)是(shi)(shi)一種比(bi)較合理的(de)(de)(de)假設(she)。”
無(wu)(wu)肺(fei)青蛙進化了仍受威(wei)脅(xie)(xie)。要對無(wu)(wu)肺(fei)青蛙進行(xing)進一步(bu)研(yan)究(jiu),卻(que)困難(nan)重(zhong)重(zhong)。比(bi)克(ke)福(fu)德說:“盡管這些(xie)青蛙已經進化了,但是它們(men)卻(que)依(yi)然面臨著滅絕的威(wei)脅(xie)(xie)。”這種(zhong)青蛙們(men)棲(qi)(qi)息的冷水溪流正受到(dao)非法(fa)金礦開采的毀壞。采礦令溪水變得(de)渾(hun)濁,里(li)面甚至含有汞;此外,這些(xie)青蛙的棲(qi)(qi)息地(di)正受到(dao)合法(fa)和非法(fa)森林采伐的威(wei)脅(xie)(xie)。它們(men)所面臨的其它的威(wei)脅(xie)(xie)來(lai)自氣候變化導致的水溫升高。