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“兩棲爬行動物保護協(xié)會”擬面向全國致力于兩棲爬行動物科普知識宣傳與保護的志愿者協(xié)會。目前已受到中科院成都生物所兩棲爬行動物研究中心等相關(guān)部門的強力支持。協(xié)會立足于中國兩棲爬行動物研究中心——中科院成都生物所兩棲爬行動物研究中心。協(xié)會計劃每年開展系列科普宣講活動，能與各個大學(xué)、研究所、自然保護區(qū)、動物園、政府部門、社會團體等機構(gòu)展開合作。
海蟾蜍:冷血的同類殺手
從水到陸
2014年08月21日作者：PSG
海蟾蜍（Cane toad，拉丁名Rhinella marinus或Bufo marinus），又被稱為甘蔗蟾蜍或美洲巨蟾蜍，是一種大型的兩棲動物，身體長度通常達(dá)到10厘米以上。海蟾蜍原產(chǎn)于拉丁美洲，后來被人為引入到了加勒比地區(qū)和澳洲大陸上。海蟾蜍在動物界由于兩件事出名：一是在引入海蟾蜍的國家和地區(qū)，它們的種群數(shù)量經(jīng)歷了快速的擴張，再加上缺少真正意義的天敵，因此成為了對生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重的入侵生物；二是海蟾蜍作為一個著名的冷血同類殺手，受到了許多動物學(xué)家和愛好者的關(guān)注。
圖1. 海蟾蜍及其分布范圍（藍(lán)色為原棲息地，紅色如人為引入棲息地）
同類相食（cannibalism）是動物界中一個非常普遍的行為，有超過1500種以上的動物被發(fā)現(xiàn)有同類相食的現(xiàn)象。但與大多數(shù)動物只是偶然發(fā)生或間歇性發(fā)生比，海蟾蜍的同類相食行為發(fā)生在其蝌蚪階段，并且是持續(xù)和強烈的，它們的目標(biāo)是同類的卵。值得注意的是，海蟾蜍蝌蚪不會對與它們同域分布的其它蛙類的卵下手，表明它們的目標(biāo)非常明確，就是自己的同類。有兩個理論可以解釋海蟾蜍的同類相食行為，即補充營養(yǎng)和消滅潛在的競爭者。對照實驗表明，以同類卵為食的海蟾蜍蝌蚪80%以上能夠在一個月左右完成變態(tài)發(fā)育過程，而在這期間每一只蝌蚪大概要吃掉35-59個同類的卵。與此相反，沒有吃同類卵的蝌蚪死亡率達(dá)到50%以上，即便沒有死掉，也沒有一只能夠在近兩個月之內(nèi)完成變態(tài)過程。因此，以營養(yǎng)豐富的同類卵為食，對于海蟾蜍蝌蚪的生長和發(fā)育非常重要。此外，以卵為食不僅使自身的生長和發(fā)育加快，還能夠減少未來捕食和繁殖競爭對手的數(shù)量，以減小生存壓力。
圖2. 以同類卵為食的海蟾蜍蝌蚪
作為一個“杰出”的同類殺手，僅僅通過對卵的捕食來壓制后輩是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因為海蟾蜍通常將卵產(chǎn)在泥濘且雜草叢生的水塘里，很多卵得以被很好地隱蔽而逃過一劫。因此，海蟾蜍蝌蚪還進(jìn)化出了一種化學(xué)武器來對同類的卵進(jìn)行面殺傷，通過向水中釋放化學(xué)物質(zhì)以壓制對手的生長和發(fā)育。為了深入了解海蟾蜍化學(xué)攻擊的生物學(xué)效應(yīng)，科學(xué)家設(shè)計了嚴(yán)格的控制實驗來進(jìn)行驗證。它們首先將海蟾蜍蝌蚪和卵放在同一個容器中，并用網(wǎng)紗將它們隔開，因此蝌蚪不能直接接觸卵，但它們釋放的化學(xué)物質(zhì)可以透過網(wǎng)紗影響到卵。同時，有來自同一窩卵但是沒有放置蝌蚪的容器則作為實驗的對照組。經(jīng)過72小時的孵化，所有的卵都孵化成了蝌蚪，此時將新孵化的蝌蚪轉(zhuǎn)移到更大的容器中進(jìn)行生長和發(fā)育，5天之后開始檢測其生長和發(fā)育的指標(biāo)。結(jié)果表明受到蝌蚪影響的卵所孵化的個體與單獨孵化的卵相比，平均體長降低了11%，體重降低了45%，而發(fā)育過程中的死亡率則上升了40%。這一結(jié)果表明，僅僅通過化學(xué)攻擊的方式，海蟾蜍蝌蚪就對同類的卵造成了有效的殺傷。
由于海蟾蜍作為入侵物種在澳洲等地造成了嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難，因此如何對它們進(jìn)行有效控制成為了一個迫切需要解決的問題。有保護生物學(xué)家認(rèn)為，利用它們自身的化學(xué)武器“以彼之道還施彼身”，可能會是一個控制它們種群數(shù)量的可行方案。Anyway，通過物理捕食和化學(xué)攻擊的雙重手段壓制自己的同類，也算是一個不那么常見且值得關(guān)注的自然現(xiàn)象了。對于美妙的大自然，還需要我們更多的了解和關(guān)注。
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參考文獻(xiàn)：
1. Crossland et al. 2011. Why be a cannibal? The benefits to cane toad, Rhinella marina [=Bufo marinus], tadpoles of consuming conspecific eggs. Animal Behaviour 82: 775-782.
2. Crossland and Shine. 2012. Embryonic exposure to conspecific chemicals suppresses cane toad growth and survival. Biology Letter 8: 226-229.
3. Cane toad: http://en.wikipedia.org/wiki/Cane_toad
4. Cannibalism (zoology): http://en.wikipedia.org/wiki/Cannibalism_(zoology)
5. Williams. 2011. Cane Toad Carnage. ScienceShot.
圖片來源：
圖1：來自Wikipedia條目Cane toad (參考資料3)
圖2：來自ScienceShot: Cane Toad Carnage (參考資料5)