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孑遗动物:镇海棘螈

2020-02-06

农村青少年科学探究 2020年10期
关键词:镇海幼体种群

在我国浙江省宁波市周边的几处山区里,生活着一种非常古老的小动物——“镇海棘螈”。已经发现的化石表明,它们在地球上至少已经生存了1500 万年。科学家们认为镇海棘螈的存在价值和它在动物演化中的研究意义与大熊猫大同小异,但是它们的野生种群数量却又远远低于大熊猫。

1932 年,时任南京中国科学社生物研究所研究员的张孟闻先生在浙江省宁波地区镇海县(现属宁波市北仑区)城湾村的一条不知名的小溪边发现了一种长相非常奇特的两栖动物。由于受到当时科研条件的限制,张孟闻先生认为其大致应该是两栖纲、有尾目、蝾螈科、疣螈属的一种新物种,在采集了标本之后便定名为“镇海疣螈”。然而,后来由于日寇入侵,他采集的这个唯一的模式标本也随之消失得无影无踪。

在此之后的将近半个世纪里,再也没有科研工作者在野外见过它们的身影。直到1978年左右,为了编写《中国科学院动物志两栖纲》,科研人员才又专门针对“镇海疣螈”这一物种展开了数次野外调查。大约在1979年初,浙江省的生物专家蔡春抹先生才在浙江省宁波市镇海县(现属宁波市北仑区)瑞岩寺附近再次发现了这一物种。随后,他们又采集到了该生物的标本。

经过对标本的仔细研究以及对野生种群的观测,科学家们认为所谓的“镇海疣螈”其真实身份应该是棘螈属的一个新物种,随后他们在1984 年以瑞岩寺附近的标本指定了该物种的新模,并且重新定名为“镇海棘螈”。

镇海棘螈是两栖纲、有尾目、蝾螈科、棘螈属的一种小动物。它们成年体长不超过15厘米,雌性略大于雄性。其头部大,嘴角后方有三角形突起,犁骨齿列呈倒“V”形。它们不论雌雄,身体背部以及侧面均呈黑色,腹部为朱红色,上有不规则的黑斑。镇海棘螈的皮肤粗糙,并且全身布满大小不一的腺体突粒。它们的前足有4 个趾,但后足却有5个趾,包括整个掌、跖在内都为橘黄色。

镇海棘螈与众不同的地方在于,当遇到危险或受到惊吓的时候,它们身体两侧的棘刺会从皮肤里伸出来,同时从腺体内分泌出带有弱毒性的黏液。这其实也是“棘螈”这个名字的由来。

经过2012 年~2017 年浙江省陆生野生动物资源调查发现,目前镇海棘螈在北仑瑞岩寺和鄞州东钱湖镇有两处稳定的繁殖场,并且科研人员还在余姚大隐镇、鄞州东吴镇、北仑春晓镇等几处发现有成体分布。专家们综合宁波各分布区域的情况,大致估算镇海棘螈的野生种群数量在400尾左右。多年以前,有关部门已经在北仑瑞岩寺林场建立了全封闭的镇海棘螈保护区。

镇海棘螈生活在海拔100米~200 米的沿海丘陵山区里,植被茂密、落叶和杂草茂盛,并且终年有积水的水坑、水洼或溪流等地方。每年的三月份,它们从冬眠中醒来。到四月中下旬,当气温回升到一定程度时它们就会开始繁殖后代。

我们知道,两栖动物都是变态发育。也就是说,它们的幼体生活在水中,用鳃来呼吸;而成年以后,大部分两栖动物都生活在陆地上,用肺呼吸,皮肤可辅助呼吸。镇海棘螈自然也不例外。但有意思的是,观察发现,成年之后的它们终生不会再下水。那么,它们又是怎样将自己的卵送到水中的呢?

原来,镇海棘螈是将卵产在隐蔽性较好的,临近水坑、水洼或水沟等处的草丛、枯枝之下。它们的卵呈乳黄色,大小形状与青蛙的卵很相似。在常温下(18℃~22℃)经过20多天的时间,镇海棘螈的幼体便从卵中孵化出来。刚刚孵化出来的幼体大约2 厘米左右,落于地面之后依靠自身尾巴的弹动力或者雨水的冲刷作用进入水中。

研究发现,镇海棘螈野外种群的卵群孵化率高达94%左右。但是,幼体下水成功率却仅为36%左右。因此,由于它们在陆地上产卵,从而使得将近70%~80%的幼体不能正常下水而死亡,直接导致了它们的繁殖成功率很低,这可能也是镇海棘螈濒危的一个重要原因。

顺利进入水中的镇海棘螈幼体以水中的藻类、腐烂植物和小型水生动物为食,同时使用鳃呼吸。在水中生活两三个月后,幼体的形状开始逐渐发生变化。它们的四肢变得越来越发达,皮肤也变得越来越粗糙,最后鳍鳃蜕变。此时幼体已经完成了变态,成体开始上岸生活并使用肺呼吸。

值得注意的是,科研人员经过多年的观察发现,由于镇海棘螈行动迟缓,导致其迁移能力很弱。因此,它们对所在的环境依赖性极强,一旦必需的繁殖水域和栖息场所遭到破坏,就会导致其种群数量的锐减。

镇海棘螈的生活习性神秘、生活环境独特,有许多与众不同的特点。它们喜阴畏光,一般都是昼伏夜出,白天睡觉晚上才出来觅食。主要以陆栖软体动物、多足类、蛛形类的小动物为食。

镇海棘螈的体型很小,爬行起来也非常缓慢。因此,它们很容易成为鸟类、蛇类等动物的捕食目标。不过,当它们受到攻击和惊吓的时候,就会立即将身体翻成反弓形,手足向上翻,尾末侧卷,头部和尾部向上翘起,只有腹部中间着地。同时,身体两侧锋利的棘刺会从皮肤里伸出来。这是有尾两栖类中一种十分罕见的警戒反应行为。

自从上世纪80 年代后期,动物分类学家从疣螈中将棘螈给分出来之后,我们一直以为全世界的棘螈只有两种,除了镇海棘螈就是远在千里之外的琉球棘螈。然而,两地路途遥远又隔海相望,棘螈这种小动物显然不可能泅渡汪洋大海。那么,起源于中国的它们又是怎么跑到海岛上去的呢?

原来,在远古时期海平面的高度因气候、地质变化而起起伏伏。当海水退去时,台湾海峡以及琉球诸岛之间的岩床纷纷露出海面,而曾经的岛屿则变成了陆地上的山丘。海底岩床如同桥梁一般,把镇海、台湾、琉球三地连接成一个整体,从而形成了一个大陆桥。棘螈很可能正是沿着这个大陆桥去到了琉球群岛,并在那里繁衍生息。

2014年,科研工作者在我国广东和福建交界的地方又发现了地球上第三种棘螈。它们的眼睛后方具钩状方骨侧突,使整个脑袋呈特殊的五边形,专家经过充分研究和论证之后将其定名为“高山棘螈”。

高山棘螈的发现,无疑是对棘螈从大陆桥迁徙的假说最有力的证明。值得注意的是,高山棘螈发布时,研究者以保护该物种不被宠物贩子、标本贩子骚扰为名,并没有公布模式标本的采集地点。实际上,对于描述新物种和分类研究来说,发现地是研究中不可或缺的重要数据。只有公布了采集地点,其他的研究者才有可能采集新的标本,进行分类、生态或其他方面的深入研究。而这样的深入研究,甚至有可能推翻旧研究的结论。因此,高山棘螈在学术界仍然存在一定的争议。

镇海棘螈是从鱼类进化到两栖类的过渡产物,对于研究蝾螈科动物的系统发育关系、动物区系和地理区划、物种演化和形成等方面均有非常大的价值。因此,早在1989 年镇海棘螈就被列为国家二级重点保护野生动物。

然而,目前虽然镇海棘螈的人工繁育已经取得了成功,并且还在宁波北仑区林场的镇海棘螈自然保护区野放了数千尾。但是,就人工繁育而言,现在也只能做到雌雄配对,然后将变态完成的幼螈放归大自然。而人工养殖状态下的第二代、第三代繁殖还不能完成。同时,由于对其缺乏系统的量的分析,我们的科研人员甚至连镇海棘螈的很多基本生物学特征都还未完全掌握。更为严重的是,由于人类活动的影响,镇海棘螈的栖息地仍然呈现出孤岛化、破碎化的趋势,它们的生存状况依旧不容乐观。

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