明尼苏达州的学生发现,一个池塘里一半的
青蛙都是
畸形的。一些有
弯曲、
残缺不全的腿,一些有多余的腿,而一些青蛙甚至一条腿都没有。畸形青蛙引起了记者们的关注,他们将导致青蛙畸形的原因归咎于化学污染。
发现过程
总体来看,
美国有近40个州、
加拿大有3个省出现了畸形青蛙。其中出现畸形青蛙数量最多的地方,是美国的明尼苏达、威斯康星、加利福尼亚、佛蒙特和加拿大的魁北克。事实上,早在1750年时就有畸形青蛙的报道,加利福尼亚州的一个池塘中1985年也曾出现过畸形青蛙。在某些地方,畸形蛙的比例竟然高达96%。
从明尼苏达学生1995年发现畸形青蛙起,美国艺术家布兰登同纽约州哈特威克学院生物学家史坦利一同对畸形青蛙展开研究,并在世界许多地方发现了类似的畸形青蛙。布兰登用相机记录下他们的实地考察。他还把一些死亡畸形青蛙物种带回去,用于创作艺术作品,比如这只在加州发现的8条腿太平洋树蛙。
布兰登表示,他之所以被这些畸形青蛙所吸引,是因为他发现它们很怪异,甚至可以说超凡脱俗。为了增强效果,布兰登使用染料将这只青蛙软骨变成蓝色,骨骼变成红色,肌肉呈半透明。然后他使用高分辨率扫描仪对经过处理的青蛙进行扫描,得到了这张怪异的图片。
畸形成因
寄生虫侵入造成细胞过度反应
一种解释是,寄生虫侵入正在发育的蝌蚪肢芽,使得正在分裂的细胞过度反应,产生多余的腿。
蜻蜓幼虫咬伤
而对于一些青蛙缺腿的解释却显得很简单:蜻蜓幼虫咬掉了蝌蚪稚嫩的后腿。断肢试图再生,但是能否成功取决于伤残的严重程度和蝌蚪的发育阶段。(唐宁)
农牧场排污导致寄生虫感染
美国生物学家同时也是一位艺术家的布兰顿-巴伦吉却借助在野生两栖动物中发现的畸形,来着重强调我们正对我们的地球家园进行的破坏。
因为农场和牧场向河流和池塘排污,河水中的
氮和磷等化学物质不断累积,从而导致北美的青蛙出现了可怕的畸形。
研究人员说,这些富含在化肥和动物排泄物中的营养物极大地改变了水生态系统,为一种可引起北美青蛙畸形的寄生
变形虫提供了生存条件。
“你能找到多出5或6条腿的,也能找到没有后肢的。你能找到各种真正奇形怪状、病态的青蛙。”研究负责人、
科罗拉多大学生态学家和进化生物学家皮耶特·约翰逊(PieterJohnson)说。
很多生态学家都曾警告过全球两栖动物的生存困境,称人类活动导致其数量减少。“在这里我们到处都能不断看见畸形的两栖动物,然而几乎没有采取什么行动去解决甚至了解这些问题。”约翰逊说。
科学家已经将发现的某些两栖物种畸形现象归结为
寄生虫感染,这份新的研究报告则记录了从农牧场排放出的污物是如何加速这一进程的。
污染排放导致了青蛙栖居的湖泊和池塘中一系列事件的发生,研究人员说。
污物中的营养物质刺激了藻类的生长,导致蜗牛的数量增加,一种被称作吸虫(trematodes)的微生寄生虫感染蜗牛并寄生在其体内,蜗牛越多也就意味着寄生虫越多。
这些寄生虫长成后便离开蜗牛,浮游在蝌蚪旁边,并进入蝌蚪将会发育成肢体的部位,形成囊肿,最终引起发育畸形。
但是寄生虫能从畸形两栖动物身上获得什么好处呢?约翰逊说,鸟类等掠食动物吃掉感染后的青蛙,寄生虫卵可以通过鸟类排泄物回到生态系统,开始新一轮的生命周期。而畸形青蛙更容易被鸟类捕食,加速寄生虫生命周期的循环。
为了考察污染排放中的氮和磷在这一过程中的作用,研究人员在威斯康星州挖掘了36个池塘,将蜗牛和蝌蚪放入其中,然后在水中加入氮和磷,并观察结果。
这份发表于美国《国家科学院院报》上的研究表明,在加入了氮和磷的池塘中,蜗牛的数量、寄生虫卵的繁殖以及青蛙的感染率都极大的增加了。
约翰逊说,研究很重要的一部分是追踪通过各种途径排放到水生环境中的氮,考察其与人类或野生物种感染疾病之间的关系。