在年,澳大利亚的昆士兰州从夏威夷引入了只原产于南美的2公斤重的甘蔗蟾蜍,用来清理长期侵害当地甘蔗作物的甘蔗甲虫。但出乎意料的是,放生在甘蔗地的甘蔗蟾蜍并没有吃掉甘蔗甲虫。相反地,这些有毒的甘蔗蟾蜍像野火一样四周扩散开来,并毒死了当地的蜥蜴、蟒蛇、鸟类等等,甚至是鳄鱼也遭其毒手,对澳大利亚的脆弱生态系统和生物多样性造成了严重破坏。
最新发表于《皇家学会生物科学报》的一项研究显示,来自悉尼大学、澳大利亚国立大学和麦考瑞大学的科学家对遍布澳大利亚北部的甘蔗蟾蜍进行了分析,并将其与昆士兰北部的甘蔗蟾蜍进行比较。结果发现,甘蔗蟾蜍的“运动性能”(移动方式)因地理位置而异,并且甘蔗蟾蜍的移动速度越快,它们就越靠近“入侵的前沿”。
换而言之,入侵前沿的甘蔗蟾蜍比生活在起源地的同类,跳得更远。这意味着入侵澳洲新区域的甘蔗蟾蜍已进化得更有效率,从而使它们更快地在新区域泛滥。以往科学家通常会量化大脑认知等方面比较已经分离了数百年甚至数千年的动物间演化差异,而甘蔗蟾蜍仅在澳大利亚存在了85年,这一事实为研究人员提供了观察其快速进化的独特机会。
甘蔗蟾蜍进化,更强壮、更快!
其实自上世纪90年代始,甘蔗蟾蜍在澳洲泛滥引起了世界的 澳大利亚国立大学的玛塔·维达尔·加西亚(MartaVidalGarcía)表示:“增强的运动能力与我们在甘蔗蟾蜍入侵前所见的不同身体形态之间有着明确的联系,虽然这看起来似乎很明显,但实际上从未得到过证明。”她补充说,这解释了为什么甘蔗蟾蜍作为入侵物种如此成功,并且在不到年的时间内比典型的进化情景所预期的传播速度快得多的原因。
论文主要作者、悉尼大学生物学家卡梅隆·哈德森(CameronHudson)团队使用高速摄像机来测量起源地和入侵前线的几个甘蔗蟾蜍种群,记录它们的跳跃高度、距离、速度和角度,以及形态特征。
入侵最前沿的代表(前者)来自西澳大利亚州ElQuestro、Oombulgurri、Purnululu和Wyndham,4个种群共只;起源地代表(后者)来自Innisfail,Townsville和Tully,共只,都是生活超过80年的蔗蟾蜍种群成员后代。
一系列的测试后发现,前者跳得更高、更远,方向也更加一致(直线),很少出现曲线;其身体结构方面,前者的四肢更长,后腿更长更强壮,前腿反而变短小。团队还注意到,前腿变短的蟾蜍在繁殖方面更有优势,因为它们允许雄性蟾蜍更紧密地紧贴雌性蟾蜍,成功率大大增强。在团队看来,一直生活在昆士兰州的蟾蜍成员更像是原产于南美的甘蔗蟾蜍。
哈德森表示,运动能力增强赋予甘蔗蟾蜍一些优势,可以通过更快地散布,也可以更有效地捕获猎物并逃避捕食者,获取新资源并逃脱竞争。这对澳大利亚本土物种而言不是好消息,蔗蟾蜍的入侵更快更高效,一定程度上可能引起澳大利亚野生动物的恐惧。
澳大利亚有多少甘蔗蟾蜍?
根据澳洲科学家估计,超过20亿只甘蔗蟾蜍在澳洲大陆上跳跃。之所以能在85年里从只变成20亿只,除了上面所说的进化更强壮、移动速度更快之外,还有几点原因:
首先它们有毒(成长的各个阶段都有毒)、没有天敌,而且吞下任何吞咽的东西,无论是死物还是活物;其次是不受热带气候影响,庞大体型能储存水分,防止穿越澳洲内陆时出现脱水现象;最后就是能生,雌性蟾蜍每年会产下至个卵,而这些卵会在1-3天内孵化。按食物供应情况,甘蔗蟾蜍的寿命为5-10年左右。
由于甘蔗蟾蜍的泛滥成灾,对于澳大利亚的本土物种来说是个坏消息。因为它们还没有时间适应这些蟾蜍毒素,一舔或咬一口,不少野生动物纷纷丧命。为了保护本地野生动物,澳大利亚世界自然基金会自年起努力训练本地物种识别和避免甘蔗蟾蜍的味道(味觉厌恶训练)。他们给蜥蜴、鳄鱼、鹌鹑等投放含有蟾蜍肉的有毒香肠,这些毒香肠会使它们生病但不会杀死它们。
当然,生命终究会自己找到出路,不是所有动物都那么傻的。昆士兰的部分鸟类和啮齿类动物已经学会了如何安全地杀死和捕食甘蔗蟾蜍,比如甘蔗蟾蜍在年开始在西澳大利亚州金伯利地区扩散,但在过去两年里,当地的水鼠已经学会了如何以“外科手术的精确度”杀死甘蔗蟾蜍,吃光了内脏器官,留下蟾蜍的身体散落在河边。
参考:Theacceleratinganuran:evolutionoflo