PNAS:蛙类加勒比海漂流记
2007-06-06 00:15
生活在海地山脉的这种红色蛙类Eleutherodactylus audanti的祖先曾经横跨加勒比海。
(图片来源:S. Blair Hedges)
蛙类动物并不是从中南美洲“跳”到加勒比海诸岛的,一项新的遗传学分析表明,它们是乘着“筏子”漂洋过海到达这些岛屿的。研究人员报告说,蛙类动物的这次旅行大约发生在5000万年前,当时与大陆相连的陆桥消失了,这些小型两栖动物被迫出海远行,而最有可能的交通工具便是木头、芦苇之类的“筏子”。
地球上的大部分蛙类动物并非那种池塘中常见的绿色生物,而是一些生活在丛林山顶的几厘米长、色彩艳丽的弹跳高手。生物学家曾经将大约800种生活在中美洲和加勒比海的蛙类动物归到同一个属——卵齿蟾属,这使它成为脊椎动物中差异最大的属。由于这些蛙类动物十分罕见,科学家之前从未对它们的进化历史进行研究,抑或确定这些在地理学上孤立的物种之间的相互联系。
美国斯泰特科利奇宾夕法尼亚州立大学的生物学家S. Blair Hedges和同事采集了卵齿蟾属近300种蛙类的组织样本。通过分析5种基因,研究人员发现,生活在中美洲的蛙类与生活在加勒比海岛屿上的蛙类在系谱图上具有很大差异。同时,与生活在其他地区的蛙类动物相比,生活在加勒比海岛屿上的蛙类彼此之间的亲缘关系更近,这意味着它们都是从一个相同的祖先进化而来,后者从一个岛屿迁徙到另一个岛屿上,并最终进化出各种不同的蛙类动物。科学家之前曾推测,不同岛屿上的蛙类是在不同的时间,分别由来自南美洲的“移民”进化而来的。
更让科学家感到惊讶的是,这些物种的形成时间在距今约5000万年前,而此时所有连接加勒比海岛屿与中南美洲大陆的陆桥都已消失,这意味着蛙类必须横跨海洋才能到达这些岛屿。游泳对于生活在淡水中的蛙类动物而言并不是一个好的选择——Hedges说:“它们将因干渴而死。”Hedges推测,这些蛙类动物很可能利用腐烂的植物、芦苇和植物的根系在海中漂浮,这些植物往往能够在海中绵延1英里,并且随着海流浮动。Hedges表示,无论卵子还是成年的蛙类动物都会搭这个便车——也可能是兰花一样的植物,也可能是一根腐烂的木头。研究人员在6月4日出版的美国《国家科学院院刊》(PNAS)上报告了这一研究成果。
比利时布鲁塞尔市自由大学的两栖动物进化专家Franky Bossuyt表示,大部分科学家都认为蛙类动物难以跨越巨大的地理学屏障,然而这项新的发现对传统观念提出了挑战。两栖动物学家如今面临的一个难题是如何充分解释蛙类在岛屿间的进化过程。Bossuyt认为,来自其他与蛙类动物共同进化的动植物的证据将有助于确定这一时间轴。
(群芳 译自www.science.com,6月4日)
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