吴再丰
①繁多的种类
蛙是两栖纲无尾目的动物,与小鲵科或蝾螈属血缘相近。蛙在生物学上被分为14个科,约6000种。蛙广泛分布于世界各地,是地球生态系统中的重要成员,且是许多热带和亚热带生态系统中的优势成员(占蛙全部种类的80%以上,余下的分布于沙漠及北方地区,只有在最遥远的大洋、海岛上才没有蛙的群集)。每年仍有数十种新种蛙被人类发现。动物学家根据蛙的适应地带,将蛙分为水栖性、陆栖性、树栖性和穴居性四种。
水栖性蛙
水栖性蛙最常见于热带地区,但也有少数分布于南半球的热带地区。根据化石记录显示,最原始的水栖性蛙在三叠纪就已出现,是蛙的最原始的类型,如负子蟾科和一些盘舌科。由于水栖性蛙透过薄皮肤获得水分滋养,因此干燥是它们的天敌。为此,它们喜欢栖息在水边,让皮肤得到充分的湿润。为了不让身体干燥,它们还要定时跳入水中“泡澡”。比如,从非洲中部迁移到南部生活的非洲爪蟾,长成后几乎一直都在水中度过。这种蛙的肺部比较大,能够长时间待在水里,身体结构也特化为水中生活,眼皮也不活动,十分有趣。由于食物是随水一起流入口中的,所以它们也没有进化出舌头。它们不擅长陆地生活,也不会跳跃,通常将肚子贴地匍匐爬行。
又如,生息在南美洲的伯吉特蟾(以发现者的名字命名)具有躯体扁平和嘴大的特征。这种蛙隐匿在水或泥中(反正离不开水)伏击猎物,仅将眼睛露在外面。每当下雨之前,空气湿度变得越来越大时,它们便会“高兴”地叫个不停,且叫声特别大。当大雨落下后,它们更是欢快地蹿上跳下,忙个不停。它们喜欢吃蜗牛或其他种类的蛙,具有攻击性,有时甚至会用下颚上的牙齿咬对手。
防止干燥的方法有多种,所以也有很多不在水边生息的蛙。
陆栖性蛙
陆栖性蛙是蛙中种类最多的蛙,从阿拉斯加、瑞典到南半球大陆南端均有分布,有些陆栖性蛙是半水栖性的,如水滨蛙、草蛙、木蛙、蟾蜍及小蟾蜍等。
蛙和蟾蜍其实没有太严格的区别。一般来说,蛙体形较苗条,善于游泳,皮肤湿润,属水栖性蛙类;蟾蜍多在陆地生活,皮肤干燥粗糙,属陆栖性蛙类。如哥斯达黎加体色鲜艳的黑斑红箭毒蛙就是陆栖性蛙,它们是蛙类中最警觉最活跃的代表,大多是灵活的跳跃者。其他种类的陆栖性蛙的动作则相当缓慢,常爬行,不跳跃。另外,陆栖性蛙通常会产生有毒的皮肤分泌物,是十分厉害的昆虫捕食者。
树栖性蛙
树栖性蛙(也称树蛙)主要产于非洲及热带亚洲。树蛙的指、趾间有发达的蹼,有吸盘,且吸盘大,不仅便于攀爬,也便于在空中滑翔。树蛙的体形极小(但也有一些种类的体长可达10~12.5厘米),动作迟缓。同陆栖性蛙一样,一些种类的树蛙也会产生有毒的皮肤分泌物。树蛙的树栖性极强,当树蛙从树上掉落,或在树枝间跳跃发生意外时,会立马将蹼张开,以增加滑翔面积,减慢降落速度,达到减少伤害的目的。有“飞蛙”之称的黑掌树蛙甚至可以从四五米高处、以抛物线的形式滑翔到地面,而不会被摔死。陆栖性蛙从高处掉下时,大多会惊慌失措并左右摇摆,有如石头落地,不知怎样保护自己。
还有一种有意思的树蛙是生息在阿根廷等地树上的雨蛙。它们的皮肤能分泌一种特殊的蜡,它们用脚将其涂抹于全身,能防止体内水分蒸发。不仅如此,它们还会用嘴巴喝不溶于蜡的露水,以获得水分。
穴居性蛙
穴居性蛙的后足有锐利的黑色铲形凸出物——由皮肤形成的坚硬的角质跖结——供它们挖土所用。比如,锄足蟾只在夜晚或潮湿的白天才从洞中出来,利用后足上的“铲子”朝后挖洞。有些种类的锄足蟾挖的洞不深,仅形成浅浅的遮蔽。而生活在干旱沙漠地区的锄足蟾则会将洞挖得很深。它们在洞中不停地翻土,以从土壤中获取足够的水分。生活在美洲的平头锄足蟾,甚至可以在地下洞穴中待上两年也不到地面上来。另外,穴居性蛙的幼体孵化较快,在池塘干涸之前即可完成变态。
又如,生活在澳大利亚西部的黾蟾,虽说它们没有甲壳,长得几乎与乌龟一模一样。它们的体长约6厘米,一生中的绝大部分时间都在地下的洞中度过。它们嗜好白蚁,常在白蚁巢附近挖洞。仅在春夏的暴风雨过后,为了繁殖,它们才会短暂地出现在地面。神奇的是,它们通常在地下的洞中产卵,卵并不孵化成蝌蚪,而是直接孵化成小蛙,这种独特的生育行为在生物学上被称为“直接生育”。
②神奇的身体结构
绝大多数种类的蛙都将卵产在水里,经过一段时间后,卵孵化成用鳃呼吸的蝌蚪,蝌蚪觅食,再经过变态,发育成用肺呼吸的小蛙。刚孵化的蝌蚪不具备游泳能力,其颊部各有一个带有黏性腺体的区域,称之为吸盘。吸盘使得尚在胚胎期的蝌蚪可粘在植物的枝叶上,不至于掉入泥地里因缺氧窒息而死亡。在蝌蚪学会游泳后,吸盘就会消失。
蝌蚪幼体在发育过程中具有自行觅食的能力。它们通常都是食草性的,多以藻类为食。但也有例外,如较年长的锄足蟾蝌蚪会吃较年轻的蝌蚪。
栖息在平静水域的蝌蚪往往体形较圆胖,尾鳍十分宽广,而栖息在流动水域的蝌蚪往往身材扁平,尾鳍短而窄。在变态初期,蝌蚪吃素,肠子较长,身体的绝大部分都被肠子填满;到变态末期,蝌蚪改成食肉(多以昆虫、无脊椎动物为食),吃的东西几乎都积存在尾部,肠子变短,并发育出后肢及前肢。之前,蝌蚪用鳃吸入氧气;到鳃发育成肺的阶段,刚变成蛙的幼体须到水面呼吸空气,有些小蛙因为转换不过来,错误地吸进不少水,导致溺亡。
蛙变态的另一个特征是改变蛙嘴的结构。再找不出哪种动物会像蝌蚪那样囫囵吞食了——它们将鼓出的眼球凹下去,硬是将食物挤进肠内。蛙变态的再一个特征是蛙舌的结构不同于人舌——蛙的舌根长在嘴的前端,舌头向里延伸;一旦发现猎物,舌头会翻转过来,用舌尖黏住猎物,整个过程只需0.2秒。
蛙的两性都会发出低鸣声,但仅有雄蛙会发出叫声。尤其是在快要下雨的时候,雄蛙叫得特别响,蛙声此起彼伏,就像在开演唱会。鸣叫时,雄蛙会鼓起喉咙附近的单一的或成双的声囊,这些声囊用作共鸣箱,可以增强叫声。在繁殖期,雄蛙也喜欢高歌,一是想让雌蛙知道其居所,二是想让别的雄蛙知其领地范围。而雌蛙则会根据雄蛙的叫声来判断鸣叫者是否与自己同种。
蛙的皮肤一般湿润而平滑,湿润是由黏液腺分泌黏滑物质造成的。潮湿的皮肤对蛙而言相当重要,其功能如同肺。蛙大部分的气体交换,尤其是二氧化碳的排出,主要是透过皮肤而不是肺,这个过程在干燥的皮肤上是无法进行的。有些蛙的皮肤(如蟾蜍)虽然看起来不如其他大部分蛙那样黏滑,但并非完全干燥。而对于一些皮肤干燥的蛙来说,气体交换主要经过肺完成。
地球上几乎所有的蛙都能够根据环境而改变体色,使自己与环境融为一体。再加上长时间不动的习性,它们很不容易被天敌发现。特别是雨蛙,其体色从偏黑到绿,各种颜色应有尽有。蛙为什么能拥有如此之多的体色呢?动物学家发现,在蛙的皮肤下,自外向内依次有黄色、红色和黑色三层色素细胞。蛙通过来自眼睛的刺激,采取集中或分散色素细胞的色素来改变体色。比如,当黑色素集中在小范围内时,体色就变成亮色;当黑色素整体分散时,体色就变成暗色。三种色素细胞的色彩组合决定蛙的体色。
蛙具有极强的生命力。众所周知,在冬天,蛙喜欢蛰伏在地下冬眠,冬眠期间可抑制活动量,减少能量消耗。奇特的是,也有因身体受冻一度处于濒死状态还能复苏的不可思议的蛙。比如美洲赤蛙在冬眠时,体内水分近70%都结成冰,但它们依然能延长生命4周左右,其间心脏停止跳动。而春天一到,冰融化,它们的心脏就会再次跳动起来。通常,心脏等脏器在经历冻结与解冻后,会遭到毁灭性的破坏,但这种蛙却能从细胞组织中逐出水分,与此同时脏器并不受损。另外,冬眠时它们的血糖值会升高,这样血液不会冻结。许多科学家致力于研究蛙的这种特殊构造,希望有助于人体器官移植。
需要指出的是,蛙的心脏、循环系统以及泌尿系统可能是其身体结构中最具特色的部分。以蛙的心脏而言,包含3个腔,两个心房(心耳)和1个心室,其复杂性介于鱼类的两个腔及鸟类和哺乳类的4个腔之间。尽管来自身体的“用过”的血液与来自肺呼吸的新鲜血液都同时进入唯一的心室,但两股血液并不混合,各种瓣膜可使这两股血流尽可能分开,以供给代谢率低、需氧量少的蛙体所需。
蛙的肾脏相当简单,和鱼的肾脏相似。膀胱收集已稀释的尿液,并储存一段时间。对于某些生活在干旱地区的蛙而言,这种水分的保存相当重要——在旱季,它们可由膀胱再吸收水分以应需要。
③独特的繁衍方式
为了确保子孙绵延不绝,各种生物在卵的保存上下足了功夫,蛙也不例外。根据蛙种的不同,雌蛙对卵的保存方式各异,有泡状的、带状的和块状的。比如树蛙,卵的外胶囊非常软且呈流动性。交配时,雄蛙和雌蛙缓慢地踢腿,形成泡状卵块,直至外膜变硬,形成保护性的外壳。这些勤劳的“父母”通常将卵产于水面之上的树枝上,孵化的蝌蚪在消化掉外壳后,掉入水中,开始自由活动。又如蟾蜍,卵呈带状,这也是蟾蜍类卵的特有形状,一个带状卵块包含约1.4万个卵,全长可达20米。再如雨蛙,卵呈块状,用明胶包裹,分几次产卵,每次约10个,若干小卵块再组成一个大疙瘩。
蛙在哺育孩子方面也有独到之处。比如,南美洲的赤背寄居蟾,雌雄分担不同的职责:雄蛙负责看护产在地上的卵,在卵孵化成蝌蚪后,雌蛙负责将其背在背上,搬运到储存有水的植物里或水坑里。有意思的是,雌蛙还会频繁地去小蝌蚪所在的地方,产下未受精的卵作为饲料供养孩子。
许多蛙类具有携带卵直到孵化的习性。比如,袋状雨蛙的雌蛙背上有称之为“保育袋”的袋状物,产完卵后,雄蛙就将卵塞进袋中。雄蛙守卵最出名的当属栖息在西班牙马略尔卡岛上的产婆蟾,雄蛙会携带一串缠在后脚的卵,潜藏在安全的地方守护,待卵要孵化时,雄蛙便“扑通、扑通”跳进浅水中,卵纷纷落水变成蝌蚪。又如,栖息在南美洲的负子蟾,雄蛙会接住由雌蛙产下的卵,然后把它们细心地贴在雌蛙的背上,让其慢慢地埋入皮肤内。两个月后,幼蛙戳破覆盖其上的皮肤出生。不过,这种蛙为什么要选择在背上抚养孩子?至今还是一个未解之谜。
关于蛙的繁衍,有必要提及的是,蛙还存在一些例外的生育行为,比如前文所说的直接生育。栖息在非洲沙漠地下的锄足蟾就是一种直接生育的蛙。这种蛙仅在下大雨时才来到地面,由皮肤吸收水分,并将部分水分贮存在膀胱中。如果在土中产卵,为了不让卵变干,它们会聪明地将膀胱中储存的尿液浇在卵上,而后卵直接孵化成小蛙。
其实,从卵不经过蝌蚪就直接孵化为蛙的现象并不稀奇。据统计,迄今已发现近800种这样的蛙。与蝌蚪相比,直接出生的蛙在水中不易遭袭击,具有生存率高的优点。但是,从卵直接变成蛙,需要很多营养(卵黄),卵的个头通常也较大,所以具有产卵数少的缺点。
除了直接生育,还有在体内携卵的蛙。比如,栖息在南美洲的达尔文鼻蛙的雄蛙会将卵放在自己的声囊中孵化,直到卵变态成为小蛙后将其从口中吐出。卵被产在陆地上后,“父母”并不会一走了之,相反,“父亲”会日夜守护在孩子们的身边。一旦胶质中的卵发育到开始游动时,做“父亲”的就会把它们含在嘴里,在雄蛙声囊中,卵利用雄蛙提供的泡沫状营养物质成长为蝌蚪。小蝌蚪们在那里大约待上30周后完成发育,这时候“父亲”就把它们吐出来,小蛙从此开始自食其力的生活。
更为神奇的是,栖息在澳大利亚的胃育蛙的雌蛙会吞下受精卵,在自己的胃里孕育孩子。它们的孩子会分泌能抑制胃酸的物质,所以能在胃中发育,而不被消化。雌蛙不吃不喝守护胃中的孩子。孩子一旦变成蛙,就从雌蛙口中跳出来。
还有的蛙类与哺乳类动物一样,不产卵,直接在体内孕育。比如,栖息在非洲利比里亚的负子蟾和日本关西的负子蟾,这两种蛙在交配时,先是雌雄蛙的臀部紧贴在一起,完成体内受精。然后,雌蛙从体内(输卵管)分泌营养物质。小蛙在雌蛙体内孕育9个月后出生,生产时长犹如人类的婴儿。顺便指出,所有蛙中只有这两种蛙是胎生的。
小知识
壶菌病是一种两栖类的传染病,由叫作“蛙壶菌”的非菌丝游离孢子真菌引起。壶菌病与北美洲西部、中美洲及澳大利亚东部多种两栖类数量大幅下降或灭绝有关,全世界约30%的两栖类都受到此病的影响。壶菌病造成两栖类零星死亡甚至完全灭绝,迄今科学家还没有找出有效的控制方法。蛙类一旦感染此病,会出现皮肤失去呼吸功能等症状,少则数天、多则数周后必死无疑。据巴拿马国家公园的一份报告显示:由于壶菌症的传染,两个月内有6种蛙灭绝。不过,这种病不传染人。
为了人类自身的安全,家长应该教育孩子不要用手触摸蛙。因为任何蛙的体液中都含有弱毒,如果触摸,最好立马洗手。
也有一些毒性较强的蛙,比如蟾蜍(癞蛤蟆),其耳朵后有被称之为“耳腺’的孔,从那里会分泌出有毒的分泌物,如果犬或猫误食后,会口吐白沫而死。如果人类不幸触摸,进入眼睛,会导致双目失明。但是,这种分泌物是制作蛤蟆油的珍贵材料,还是制作强心剂药物的重要成分。毒性最强的蟾蜍要数栖息在南美洲哥伦比亚的黄吹箭蛙,仅需要0.01毫克的这种蛙的毒就能毒死一个人,而在一只体长约4厘米的蟾蜍的皮肤中就包含了足以杀死1000人的毒量。黄吹箭蛙是寄居蟾的同类,寄居蟾的毒自古以来就被人涂抹在箭头上,用以狩猎。