两栖类是动物进化的巨大飞跃
2015-09-10吕莜
吕莜
在动物的发展历程中,有一种关键群体,就是两栖动物。正是从它们开始,脊椎动物在陆地上打开局面,从而发展出爬行动物、鸟类、哺乳动物和人类。在两栖动物中,人们熟悉的青蛙是跳跃健将,还是捕虫能手,更是农民们的好帮手。而蝾螈也是神奇而隐秘的两栖动物,它们有着可爱的外形,并且在数亿年的进化中成功地开辟了广阔的栖息地,体现了两栖动物宏大的生命史。
什么是两栖动物?科学家是这样解释的:两栖动物是指既能在水中生活,又能在陆地上生存的一种过渡型动物。它们一般在水中受精产卵,因此,两栖类和鱼类有许多相似的地方。幼体发育成熟后成为能登陆生活的成体,在寒冷和酷热的季节,则需要靠冬眠或夏蛰生存。
在两栖动物出现之前,所有的脊椎动物都生活在水域中。从水生到陆生,这在动物进化的发展史上,是一个巨大的飞跃。两栖动物的幼体在水中生活,开始只能用羽状鳃进行呼吸;成年后,多数用肺呼吸。另外,两栖动物还能通过皮肤进行呼吸。它们没有鳞和甲,皮肤很薄,光滑湿润,上面覆盖一层很薄的粘液物质,皮表下还有血管,可将氧气渗入体内。
在我们生活的地球上,大约有4000多种两栖类动物,共40科,约400属,分为3个目,即:无足目、有尾目和无尾目。其中无尾目种类繁多,分布也广,我们常见的青蛙、蟾蜍则属于无尾目;蚓螈属于无足目;珍稀动物大鲵属于有尾目。两栖类动物一般以蠕虫、蜘蛛和昆虫为食,较大的还以小的爬行动物、哺乳动物甚至甲壳类动物当食物。需要说明的是,并非所有水陆两栖的动物都叫两栖动物,如鳄和龟就不是两栖类,它们属于爬行动物。
人们常常把脊椎动物的进化简单形容为从鱼到人,即鱼类-两栖类-爬行类-鸟类和哺乳类,最后进化到人。这只是一种通俗的说法,实际上生物的进化是多样性的。我们说两栖类是由鱼类进化而来,并不是说现在的两栖类是由现在的鱼进化而来,而是说远古有一支叫鱼石螈的硬骨鱼类,向登陆方向发展,就逐渐演化为两栖类;另一支则向更适于水栖的方向发展,成为今天的鱼类。
由于要在陆地上生活,两栖动物的骨骼与鱼类有许多不同。首先为了支撑身体并能在地面移动、爬行或跳跃,两栖动物具有指、趾、肢骨等,脊柱开始分化为颈椎、躯椎、骶椎和尾椎。另外,两栖动物的肩带不再像鱼类那样与头后部骨片关联,而是直接与脊椎相连。为适应在陆地上生存的需要,两栖类的四肢与脊椎之间的联系更加紧密。科学上把在四肢与脊柱之间起连接作用的骨胳叫做肢带,其中与前肢连接的胶带叫做肩带,与后肢相连的肢带叫做膜带。
当气候渐渐变冷,食物缺乏的时候,两栖动物就进入冬眠状态。目的是减少机体的新陈代谢,以期适应内外环境的变化,获得更大的生存空间。两栖动物冬眠时,一冬不吃东西也不会饿死。因为在冬眠前,它们就在自己的身体内部储藏了大量的营养物质,可满足整个冬眠过程中身体需要的基础代谢消耗。等到体内所贮藏的营养物质快要用光时,冬眠期也就结束了。冬眠过后的两栖类动物,身体显得非常瘦弱,醒来后要补充大量营养,以尽快恢复身体常态。对于两栖类动物来说,冬眠既是延续生命的调节过程,又是适应环境生存的一项重要功能。
最小的两栖动物:现在世界上已知最小的两栖类动物是生活在古巴的箭毒蛙,成年蛙的身長只有1厘米多一点。它的整个体躯也不超过五厘米,也就是说只有两个手指那么大,可是它在背上藏着的毒液,足可以使任何动物活活毙命。取其毒液10万分之一克即可毒死一个人;500万分之一克,可以毒死一只老鼠。任何动物只要去吃它,哪怕舌头只粘上一点毒液,就会中毒,导致死亡。
最大的两栖动物:娃娃鱼的学名叫大鲵,它躯体大而扁平,眼小,位于头背,无眼睑,这是长期适应水下生活而退化的结果。四肢肥短,很像婴儿的手臂,据说这也是把它叫做娃娃鱼的又一个原因。一般体长为1米左右,最长的可达2米,重的可达50千克左右,是现存最大的两栖类动物。由于捕杀过度、资源受到严重破坏,现已被列为国家二级保护动物。
咀嚼速度最快的两栖动物:蟾蜍,也称“癞蛤蟆”,是世界上吃东西最快的动物,它的嘴在一分钟里要咀嚼4000次。平时人们见到的蟾蜍,最大不过拳头般大小,但分布在南美洲和中美洲热带地区的海蟾,最大的体长可达25厘米,体重可达1200多克。海蟾不但个儿巨大,胃口也好。它们常常活跃在甘蔗园里,捕食各种害虫,是出色的“灭虫能手”。
两栖类中最大的青蛙:青蛙泛指一切无尾目两栖类动物,除南极外,世界各地均有分布,大约有400多种。其中最大的当属非洲的哥利亚河带,生存着一种名叫“哥利亚蛙”的巨大青蛙。身长有90厘米长,体重达3公斤。这种蛙的听觉十分灵敏,一有风吹草动就迅速逃走,但它们不能察觉来自背后的威胁。
两栖类中的跳远冠军:火箭青蛙,被称为两栖类中的跳远冠军。这种青蛙主要分布在巴拿马和哥斯达黎加地区。它们体长19毫米~24毫米,看起来与毒蛙相似。幼小时,雄蛙背着它们的小蝌蚪四处游动,直到它们成为小青蛙为止。火箭青蛙的大腿很长,跳得也远,弹跳力非常好,一般一跳能达4米左右。所以,称火箭青蛙为两栖类中的跳远冠军,是当之无愧的。
总之,两栖类动物在生命进化史上具有重要的研究价值。然而,由于气候的变化、环境的污染和人为的滥捕滥杀等,越来越多的两栖动物受到极大的破坏。对此,世界自然保护联盟组织发表公报指出:两栖动物是目前世界上生存环境最为严峻的类群。为了拯救两栖类动物,当前重点要抓好以下几项工作:一是制定全球保护两栖类动物行动计划;二是积极采取措施,阻止对两栖类动物传染病的传播;三是加大力度,保护好两栖类动物的栖身之所。希望上述措施落实后,能使两栖动物的生存环境得以改善。