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在困扰科学家80年后,奇怪的菲律宾青蛙被揭露为杂交青蛙

本站发布时间:2025-04-19 17:11:32

在菲律宾工作的进化生物学家长期以来一直对一个很难找到的两栖动物谜团感到困惑:莱特合唱蛙。这是一种来自菲律宾东部米沙鄢省莱特岛的小型陆栖青蛙。该国是一个岛屿群岛,曾经被茂密的森林覆盖,如今以小碎片的形式存在,这是密集伐木的不幸后果

Leyte Chorus Frog于1944年被收集,并在1954年的一篇学术论文中被描述时以其奇怪的脚趾盘而闻名,尽管研究人员进行了协调一致的狩猎,但几十年来一直没有再见到它

现在,堪萨斯大学发表在《遗传》杂志上的一份报告证实,卡卢拉-conjuncta stickeli(奇怪的合唱蛙的学名)是两个物种的杂交种,它们的重叠范围可能是由森林砍伐造成的

“这是菲律宾的一种非常奇怪、神秘的青蛙,”堪萨斯大学生物多样性研究所和自然历史博物馆的博士后研究员陈健昂说,他是这篇论文的主要作者。陈感谢他的导师Rafe Brown,该研究所负责爬行动物部门的策展人,多年的实地考察为这一发现提供了支持

“青蛙之所以神秘,是因为它是很久以前收集的,”陈说。“它看起来真的很不同——你只需观察一个标本,就可以立即分辨出它不是这个,不是那个;它是别的什么。当它最初被描述时,它被归类为亚种。”陈说,进化生物学家倾向于将“亚种”视为一个看起来略有不同的种群,但显然不够独特,不足以成为一个单独的物种

问题是,尽管该地区的科学家定期采样,但只发现了少数莱特合唱蛙——它的稀有性是一个谜,引发了人们对它作为亚种地位的质疑

“第一个发现它的人只收集了两个标本,”陈说。“在几十年的时间里,尽管许多研究人员回到了同一地点,但只发现了另外五个标本。由于缺乏材料,研究变得非常困难——全世界只有七个标本。”

“在很长一段时间里,我们没有工具来弄清楚它,所以人们要么认为它是亚种,要么质疑它的有效性。一些人假设它可能是一个完整的物种,一个可能已经灭绝的物种。没有人确切知道,所以它一直处于这个灰色地带。“

合著者布朗也是堪萨斯大学生态学和进化生物学教授,在菲律宾的实地调查中发现了几只莱特合唱蛙标本,但这次是从棉兰老岛南部发现的。今天,它们被收藏在菲律宾国家博物馆、得克萨斯纪念博物馆和得克萨斯大学奥斯汀分校的藏品中。

“自从1996年我在德克萨斯大学奥斯汀分校读研究生之前的夏天捕捉到这些奇怪的、古怪的标本以来,它们到底是什么——或者它们可能代表什么——这个悬而未决的问题一直困扰着我,偶尔会从记忆中浮现出来,”布朗说。就像给自己的一封信:别忘了回到棉兰老岛那些奇怪的青蛙身上,因为我们仍然不知道答案。“

在回答布朗的问题后,陈使用1944年和1996年的相同标本以及进化生物学贸易的最新工具研究了莱特合唱蛙的奥秘。他使用了生物多样性标本中的遗传物质,并使用堪萨斯大学和异地的实验室分析了基因组的相关部分,希望将青蛙准确地放在家谱中。

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布朗说:“今天我们有很多《星际迷航》式的科学小发明。我们有基因组资源、生物信息学工具、非常强大的计算机,最重要的是陈博士,他的洞察力为解开这个谜团提供了最后的线索。”。“

“我们想,‘让我们看看基因组学是否能回答这个问题,’”Chan说。“所以,我们做到了,结果令人惊讶——这只青蛙实际上是一种杂交种。不仅仅是任何杂交种——一种‘F1杂交种’,这意味着它是两个不同亲本物种的第一代后代。”。因此,它有50%的遗传物质来自父母一方,50%来自另一方。“

分析发现,奇怪的莱特合唱蛙是南方林蛙和皮克塔林蛙的杂交种。

”通常,这两种蛙不会相遇,因为一种生活在树上和灌木丛中,而另一种则生活在地面上,它们在完全不同的地方繁殖,“Chan说。

”但森林砍伐改变了它们的环境,创造了新的开放空间,使它们的栖息地重叠。这导致栖息在树上的雌性被栖息在地上的雄性的叫声所吸引,从而导致了意想不到的杂交。几年前,当科学家们观察到这些青蛙在野外相互作用时,他们怀疑这一点,但他们缺乏证明这一点的工具。”陈说,杂交的莱特合唱蛙特别有趣,因为它们的双亲物种在外观和行为上都大不相同。“一只很大,有大的膨胀脚趾垫用于攀爬,”他说。“另一只较小,几乎没有膨胀的脚趾垫,因为它是地面居民。”。这种神秘的青蛙是它们之间的完美中间体——它有中等大小的脚趾垫。只要盯着脚趾垫的大小,你就可以分辨出什么是什么。“

最后,堪萨斯大学的研究人员确定这种杂交种不是一个独特的物种,也不值得拥有自己的科学名称。此外,它的稀有性归结为它不能繁殖,是一个进化的死胡同。

“当它们繁殖时,我们认为很可能会形成遗传不相容性,”Chan说。“显然,这些杂交种彼此之间以及与产生它们的两个物种不相容,所以它们无法超越第一代F1杂交种。至少,这是我们怀疑的,它为未来的研究验证这一点打开了大门。”。“

布朗强调了基于标本的博物馆研究在破译生物问题方面所起的关键作用,这些问题依赖于仅从自然历史博物馆中妥善保存和照顾的生物标本中收集的线索。

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“也就是说,如果我们无法获得30到80年前令野外生物学家震惊的博物馆标本,这个项目就不可能实现。幸运的是,他们记录了他们的观察结果,收集了标本并保存下来供未来的研究人员使用。”

More information: Kin Onn Chan et al, Deforestation-induced Hybridization in Philippine Frogs Creates a Distinct Phenotype With an Inviable Genotype, Heredity (2025). DOI: 10.1038/s41437-025-00748-y

Journal information: Heredity

Provided by University of Kansas

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