李忠東
不知不覺問,炎熱的夏天又來了,說到夏天,人們總是會情不自禁地想到辛棄疾的那首《西江月·夜行黃沙道中》,“明月別枝驚鵲,清風(fēng)半夜鳴蟬。稻花香里說豐年,聽取蛙聲一片……”我們不清楚辛棄疾當年所見的青蛙是哪一品種,但多半是經(jīng)常出沒在農(nóng)田里的黑斑蛙、澤蛙、金線蛙等,我們今天要介紹的卻是青蛙中的一些極品奇葩,如果辛棄疾有幸能見到它們,不知道又會作出怎樣的詩詞了,“冰凍蛙”把自己冰凍起來過冬
“冰凍蛙”輕松復(fù)活
1747年5月,探險家史密斯船長乘坐他的“加利福尼亞號”到北極圈附近探險。在他的旅行日志中,有一段這樣的記載:我們發(fā)現(xiàn)一種能發(fā)出巨大叫聲的青蛙,它們在地洞里以凍僵的形式度過寒冬。如果將裹在泥土里凍僵的青蛙挖出來,摔到地上,泥土?xí)癫A菢悠瞥伤槠?。若將這團東西放到火邊使它解凍,青蛙馬上就會像春天到來時那樣,恢復(fù)活力,活蹦亂跳。
現(xiàn)在人們已經(jīng)知道,史密斯船長在旅行日志中所提到的這種“冰凍蛙”名叫北美木蛙,生活在美國阿拉斯加以及加拿大等高寒地區(qū)??茖W(xué)家通過觀察驚訝地發(fā)現(xiàn),木蛙抗寒能力極強,在氣溫降到0℃以下時,木蛙皮膚下面10分鐘內(nèi)就會開始結(jié)冰,動脈和靜脈血管3小時后冰凍,心臟和大腦相繼停止運作。在24小時之內(nèi),木蛙有65%的身體被凍住,看上去就像一塊有顏色的冰坨。有趣的是,當氣溫回升時,木蛙在冰凍了7個月之后開始慢慢解凍,心臟和大腦的功能在幾個小時后得到恢復(fù),又開始新的生活。
木蛙的神奇本領(lǐng)似乎打破了動物界的固有規(guī)則,它們懂得怎樣將自己冰凍起來,也知道如何使自己解凍而不受損傷的秘訣。有很多動物都表現(xiàn)出對零下溫度極大的忍耐性,但沒有一種動物的忍耐性能超過木蛙。
研究者發(fā)現(xiàn),木蛙之所以能有這么神奇的抗寒能力,主要是由于其組織里有高濃度的低溫防護劑。每年秋天,它們會在身體內(nèi)儲存大量淀粉,并且將這些淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖和血糖。木蛙細胞里的低溫防護劑主要是一種含有葡萄糖和尿素的溶液,它可降低機體內(nèi)結(jié)冰的程度,使細胞的結(jié)冰點降低以防止細胞縮水,幫助它們在寒冬里存活。這就相當于在器官周圍安上了一個大冰窖,保護了器官的完好功能。如果研究者能找到活體器官在不被破壞的情況下凍結(jié)和解凍的方法,那對器官移植來說,將是一個巨大的突破。
“玻璃蛙”可見內(nèi)臟
最近,科學(xué)家又在哥斯達黎加?xùn)|部山脈發(fā)現(xiàn)一種新的“玻璃蛙”。雖然它們身體多數(shù)部分呈現(xiàn)出美麗的石灰綠色,但像所有“玻璃蛙”物種一樣,腹部下方皮膚是透明的,可以很清晰地看到心臟、肝臟和胃腸道。新“玻璃蛙”的叫聲也很奇特,類似一種單音調(diào)的全屬哨聲,這種叫聲更接近于昆蟲,這可以用來解釋為什么此前人們一直沒有發(fā)現(xiàn)它們。
自從1872年在中美洲和南美洲的濕潤山林里首次發(fā)現(xiàn)“玻璃蛙”至今,生物學(xué)家已找到149種“玻璃蛙”物種,在哥斯達黎加境內(nèi)生活著14種。熱帶雨林總是云霧連綿,由于有較高的濕度和適當?shù)睦淇諝猓μ\植物一直密生到森林的高處。要在雨林中找到這種“玻璃蛙”很難,不僅因為它們個頭小,體長僅有2.5厘米長,顏色和周圍的草木差不多,還在于它們有時居住在人跡罕至的地方,生存環(huán)境海拔400~800米。曾有人將這種“玻璃蛙”誤認為是樹蛙,但事實上它們與樹蛙有顯著區(qū)別,它們的眼睛朝前觀察事物,而樹蛙眼睛側(cè)向觀察事物。
“熒光蛙”閃閃發(fā)亮
近日,阿根廷科學(xué)家在亞馬遜雨林中發(fā)現(xiàn)一種能夠發(fā)出藍綠色熒光的南美圓點樹蛙,認定這是世界上第一次發(fā)現(xiàn)“熒光蛙”。它們身長只有3厘米,全身為淺綠色,上面布滿了白色、黃色和紅色的點點。它們的活動時間為黎明、傍晚和夜間,在黑暗中發(fā)光。研究者認為,動物熒光現(xiàn)象可能遠比人們此前認為的常見。這一研究結(jié)果發(fā)表在2017年2月份的《美國科學(xué)院院報》上。
從事這項研究的研究員名叫朱利安·費沃維奇,他在研究圓點紋樹蛙身上的一個色素時,偶然發(fā)現(xiàn)了青蛙的熒光性。當實驗中用到紫外線燈時,他驚奇地看到這只青蛙全身開始發(fā)亮。“熒光的陸生和水生動物并不罕見。很多種魚和一小部分海龜、鸚鵡等動物都是熒光動物?!边@位研究員直呼,“兩棲動物多達7 600余種,南美圓點樹蛙是至今人們發(fā)現(xiàn)的第一種兩棲熒光動物。此次發(fā)現(xiàn)令人驚訝,我們簡直不敢相信?!?/p>
費沃維奇和同事們在青蛙的皮膚、淋巴組織和腺體中發(fā)現(xiàn)了3種化學(xué)熒光分子,它們含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)和碳氫化合物鏈,是樹蛙具有熒光性的根本原因。這些熒光分子吸收短波長的高能量光,然后轉(zhuǎn)化成長波長的低能量光放射出去。而且該成分還能操控?zé)晒獾牧炼?,隨著月亮的陰晴圓缺而變化。在滿月(每月十五夜的月亮)時青蛙的亮度增加19%,新月(每月初一夜的月亮)時青蛙的亮度增加30%。
熒光動物和發(fā)光動物不同,熒光動物只是對不同波長的光的轉(zhuǎn)化,必須在有光線的環(huán)境中才能發(fā)生,人的肉眼只有在紫外線燈下才能看到熒光。而發(fā)光動物則是靠體內(nèi)的化學(xué)成分和空氣發(fā)生反應(yīng)從而自主發(fā)光,這一過程需要消耗能量。對于動物熒光領(lǐng)域,人類目前了解得還不多。在兩棲動物中,這種現(xiàn)象可能比想象的要更加常見。
關(guān)于動物熒光性的作用,科研人員此前做過很多猜測,是不是與相互溝通、光照防護、抗氧化或者與動物的自然顏色有關(guān)。費沃維奇注意到,南美圓點樹蛙吸收了自身比較不敏感的短波長光線,發(fā)射出自身比較敏感的長波長光線,這暗示青蛙們的肉眼很有可能是可以勘測到熒光的??茖W(xué)家們由此推斷,青蛙身上的熒光跟動物之間的交流有關(guān)系,很可能利用熒光來辨識同伴。
“迷你蛙”感官敏銳
印度西高止山脈地區(qū)有著極為豐富的生物資源,印度德里大學(xué)的兩棲動物類專家達斯·彼筑教授和博士生索娜莉-加格在這里新發(fā)現(xiàn)了7種世界上最小的青蛙。其中4種青蛙的體形與巧克力豆差不多大小,還有一種稱作Vijayan的夜蛙,體長僅13.6毫米,可以臥在人的拇指指甲上。在此之前,已知的夜蛙種類共有28種之多,有一半是在最近5年里找到的。阿馬烏童蛙是目前全世界最嬌小的青蛙,體長只有7.7毫米,發(fā)現(xiàn)于巴布亞新幾內(nèi)亞。
在實驗室中,科研人員通過對新收集的夜蛙樣本進行DNA分析、物理特性比對和叫聲識別,最終確定為新的物種。加格稱,這些“迷你蛙”感官敏銳,非常狡猾,捕捉起來相當棘手?!靶掳l(fā)現(xiàn)的夜蛙除了體形嬌小之外,還喜歡在沼澤和森林里過隱秘生活。它們總是待在厚厚的地表植被或者落葉層里,如果我們靠得太近,它們就會停止叫喚,找起來就更難了?!彼貞浀?,
“有一次我們正為發(fā)現(xiàn)小青蛙而興奮不已,卻‘忽視了附近一頭大象的嚎叫。等我們反應(yīng)過來時,它已經(jīng)不遠了。我們趕緊跑開,記錄小青蛙的事只好先放一放了?!?/p>
目前,面臨著瀕危局面的兩棲動物差不多占到1/3,像彼筑和加格這樣的科研人員希望在它們滅絕以前將其找到,以便實施定向保護。
(責(zé)任編輯:白玉磊 責(zé)任校對:夏越)endprint