無肺青蛙名為布桑加巴蛙,生活在印度尼西亞和馬來西亞之間一條清潔的冷水溪流中,。領(lǐng)導(dǎo)這項研究的新加坡國立大學(xué)生物學(xué)家大衛(wèi)·比克福德說:“我們是在做例行解剖檢查時偶然發(fā)現(xiàn)這種青蛙沒有肺的,,此前根本沒人知道它們的存在?!?/p>
據(jù)悉,,早在1978年,比克福德的同事,、印尼萬隆技術(shù)研究所的喬科·伊斯坎達爾就曾發(fā)現(xiàn)過兩個無肺青蛙樣本,。“當時認為它們非常有研究價值,,因此很多科學(xué)家不想解剖它們,。”最近,,隨著生物學(xué)家前往當?shù)靥诫U,,并發(fā)現(xiàn)了許多類似的青蛙,,科研人員才決定對其中幾只進行解剖。
科學(xué)家在30年前第一次發(fā)現(xiàn)這種青蛙,,由于它十分稀少,,科學(xué)家們僅將它作為動物標本進行收藏,并未對
它進行解剖,。之前沒有人會想將它解剖,沒有真實的理由認為它的體內(nèi)沒有肺,。
這種青蛙體長不超過2英寸,,它是一種行蹤難測、數(shù)量稀少的青蛙,。它生活在印尼婆羅洲加里曼丹雨林地區(qū)的寒冷急流河域,,它的皮膚十分光滑,令人驚訝的是它們竟能夠生活在如此急流的水域之中,。
當科學(xué)家將捕捉到的這種青蛙進行解剖時,,在青蛙體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了正常的胃、脾和肝臟,,但吃驚地發(fā)現(xiàn)它們體內(nèi)竟沒有肺,,在肺的位置發(fā)現(xiàn)反常的軟骨組織。體內(nèi)沒有肺使青蛙的身體變得扁平,,這將增加它皮膚的接觸面積,,有助于它們吸收氧氣。
研究人員推測這種青蛙體內(nèi)沒有肺,,可能是為了更好地適應(yīng)寒冷,、急流的河水,在這樣的水域中富含大量的氧氣,。同時,,這種青蛙不會漂浮在水面上,相反會沉入水中,,體內(nèi)沒有肺能夠更好地沉入水中,。
兩棲動物是冷血動物,青蛙自身需氧量非常少,,只占相同體形哺乳動物的10%,。如果它們不需要過多的氧氣,它們很容易出現(xiàn)體型和器官變化,,失去肺這種第一呼吸器官,。
在四足動物中,沒有肺臟非常罕見,。目前已知的四肢生物中,,只有火蜥蜴沒有肺臟,。一種沒有四肢的兩棲類動物蚓螈沒有肺臟。兩棲類動物因為同時需要適應(yīng)水中和陸地上的生活,,它們可以通過肺臟和皮膚以兩種方式進行呼吸,,但即便如此,肺臟仍然承擔(dān)著最主要的呼吸功能,。因此,,青蛙沒有肺臟非常罕見。
研究人員暗示說,,這種新發(fā)現(xiàn)的無肺青蛙可能是為了適應(yīng)高速流動的冷水環(huán)境而發(fā)生了進化,。比克福德解釋說:“冷水中含有的溶解氧比溫水中更高。而青蛙的新陳代謝率很低,,這也就意味著它們只需要很少的氧氣就能生存,。”此外,,這種青蛙的外表也有異于其它種類青蛙,,它們的皮膚更加光滑,這也增加了它們皮膚的表面面積,。
失去肺是進化需求加州大學(xué)伯克利分校生物學(xué)家和兩棲類進化專家大衛(wèi)·威克表示:“無肺青蛙的發(fā)現(xiàn)并不令人十分吃驚,,很多兩棲類動物的氣體轉(zhuǎn)換也是通過皮膚進行的,但重要的呼吸功能卻大多是通過簡單的,、類似肺臟的囊來完成的,。”威克還說,,大多數(shù)物種在交配時會發(fā)出鳴叫,,而這需要肺臟發(fā)揮功能。因而,,生物學(xué)家們還不能確定:為什么少數(shù)物種完全退化了這種器官,。威克說:“新發(fā)現(xiàn)的這種青蛙非常罕見,以至于我們幾乎不知道它們的生物學(xué)機制,。但是它們是水棲的,,生活在冷水中,毫無疑問它們的基本代謝率很低,。而通過失去肺臟來適應(yīng)湍急冷水,,似乎是一種比較合理的假設(shè)?!?/p>
無肺青蛙進化了仍受威脅,。要對無肺青蛙進行進一步研究,卻困難重重,。比克福德說:“盡管這些青蛙已經(jīng)進化了,,但是它們卻依然面臨著滅絕的威脅,。”這種青蛙們棲息的冷水溪流正受到非法金礦開采的毀壞,。采礦令溪水變得渾濁,,里面甚至含有汞;此外,,這些青蛙的棲息地正受到合法和非法森林采伐的威脅,。它們所面臨的其它的威脅來自氣候變化導(dǎo)致的水溫升高。