沙漠青蛙的生存之道
在阿根廷的查可沙漠区内(Chaco desert region),一只猴树蛙(Chacoan
monkey
frog)正蹲在树枝上,用它的四肢揉挠着整个身体。它甚至将它的腿互相摩擦,以确保身体的任何一部分都不漏掉。为什么这种树蛙,给自己这么一次细致彻底的全身按摩呢?
大部分青蛙离开水都超不过几小时,因而这种沙漠里的树蛙必然需要某种特殊的技巧以求生存。它给自己的全身按摩其实是往身上涂抹一层蜡质的隔层,以便保持体内的水分。接下来你将看到,这些特殊种类的树蛙(以及其它一些种类的蛙形类动物)如何保持体内的水分。
青蛙的薄皮肤
青蛙属两栖动物,与哺乳动物、爬行动物以及鸟类一样,青蛙也有一层保护性的外皮肤(即表皮)。当表皮最外层的细胞死亡时,它们会硬化成一种角质的蛋白质。对于有些动物来说,很多层的角质会累积形成坚硬、防水的表皮。但两栖动物的角质层仅有一或两个细胞厚,这是因为当新的一层表皮于老的一层下面形成后,青蛙表皮最外的一层会剥落掉,而且青蛙会吃掉这层含高蛋白的皮肤。这样青蛙的皮肤就变得十分薄,也正因为这样,气体和水很容易穿过青蛙表皮。青蛙都通过它们的皮肤呼吸和吸收水分。但是水能轻易进入青蛙体内,这意味着水也会很容易从青蛙体内流失。南卡罗来纳州法兰西斯-马瑞恩大学的动物学家Tamatha
Barbeau将青蛙的皮肤比作海绵,“如果你将一块湿海绵放在窗台上,然后5小时后回来看,湿海绵肯定已经干了。”与之类似,大多数两栖动物离开水5到10小时都会干死,因而大部分的青蛙为防止脱水,都会生活在水中或水附近,或者远离太阳和热量的地方。猴树蛙可与众不同,大多数青蛙都在躲避阳光的时候,猴树蛙却爬到树木的高处悠闲地晒太阳,它怎能在使一般青蛙奄奄一息的极端环境中顺利生存呢?
特殊的两栖动物
青蛙皮肤含有能分泌各种不同物质的腺体。粘液腺分泌一种能保持青蛙皮肤湿润和健康的液体,毒液腺则释放一种能让捕食者避而远之的有毒物质。研究发现猴树蛙有一种大部分青蛙都没有的腺体,该腺体能分泌脂质(蜡质)。猴树蛙将这种蜡质涂抹全身,这样等蜡质变干后,青蛙看起来就象是塑料做的。“这种蜡质隔膜很象车蜡,我们用车蜡来防水,猴树蛙则用蜡质来保证体内的水分不流失”,Barbeau说。
猴树蛙的防水机制使其成为一种较独特的两栖动物。“采用这种防水机制,猴树蛙能将体内水分散失的程度降低到与一只沙漠蜥蜴十分接近的水平”,佛罗里达大学的动物学家Harvey
Lillywhite说。
由于青蛙一般要通过皮肤吸收水分,而猴树蛙一身防水的蜡质岂不要渴死?巧妙的是,它发展出了别的青蛙不知道的方法来解决这个问题:它会用嘴大口喝水。这小家伙还会倾侧着脑袋以让雨滴滚落入其口中。它也利用鼻孔呼吸,以弥补其皮肤上涂抹的蜡质带来的问题。
更多的生存策略
猴树蛙可能是青蛙中的水保持王子,然而还有少数种类的树蛙也能往身上涂抹蜡质但却没有专门的蜡质分泌腺体。澳大利亚的两种树蛙以及美国佛罗里达地区的七种树蛙能够从它们的毒液腺中分泌蜡质,但这些树蛙所分泌的蜡质的防水效果不如猴树蛙的强。一个可能的原因是,由于混合了腺体所分泌其它物质的影响,蜡质被稀释了。而且不象猴树蛙涂抹整个身体,佛罗里达树蛙从不涂抹腹部。相反,“当蹲下时,它们会将四肢紧贴腹部,并使其尽量贴近所栖居物体的表面”,Barbean说。
印度树蛙也能产生蜡质和通过减少身体与空气接触面积来保持水分,所不同的是其蜡质是从粘液腺中分泌的。“因为这种蜡质防水效果并不理想,因而在天气较干燥时,它们会找寻阴凉的藏身之所”,Lillywhite说。它们的藏身之所可以是一株植物、一个地穴,甚至钻进某人的院子里。
此外的其它两栖动物也有令人惊奇的保存身体水分的方法。例如,干旱季节里,一些青蛙会在膀胱里储存尿液并再次吸收其中的水分。在科罗拉多沙漠里,锄足蟾9月会在地下掘洞并一直待到次年夏天下雨为止。它们通过吸收土壤中的水分以及储存的尿液中的水分维持生存。靠这些即使两年都不下雨,有的锄足蟾还是能生存下来。干旱季节时,还有一些青蛙会掘洞穴居并停止褪皮,它们的皮肤会逐渐形成一层密不透水的茧。靠这种方式,澳大利亚的贮水青蛙可以在缺雨情况下活过最多七年。(xinpson编译)
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