Australia's oldest prehistoric tree frog hops 22 million years back in time

此前，科学家们认为澳大利亚和南美洲的树蛙大约在3300万年前彼此分离。

但在今天发表于《古脊椎动物学杂志》（Journal of Vertebrate Palaeontology）的一项研究中，来自悉尼新南威尔士大学（UNSW Sydney）的古生物学家表示，新物种Litoria tylerantiqua（泰勒古雨蛙）的年龄如今可追溯至约5500万年前，是澳大利亚树蛙科（pelodryadid）已知最早的成员。

该研究基于在昆士兰东南部瓦卡瓦卡（Waka Waka）原住民传统领地穆贡（Murgon）出土的化石。新物种Litoria tylerantiqua的命名旨在纪念已故的迈克尔·泰勒（Michael Tyler），他是一位享誉全球的澳大利亚爬虫学家，因其对蛙类和蟾蜍的研究而闻名。

研究主要作者、新南威尔士大学生物、地球与环境科学学院兼职副教授罗伊·法曼（Roy Farman）博士表示：“以澳大利亚蛙类研究的泰斗、尤其是首位探索澳大利亚蛙类化石记录的人来命名澳大利亚最早的树蛙，再恰当不过了。”

澳大利亚树蛙的演化历史

大约5500万年前，澳大利亚、南极洲和南美洲作为南方超大陆冈瓦纳（Gondwana）的最后残余部分仍连接在一起。这一时期全球气候较为温暖，一条森林走廊将南美洲和澳大利亚连接起来。

迄今为止，人们认为最早的澳大利亚树蛙来自晚渐新世（约2600万年前）和早中新世（2300万年前）。晚渐新世的化石发现于北领地的袋鼠井（Kangaroo Well）和南澳大利亚州帕兰卡林纳湖（Lake Palankarinna）的埃塔敦纳组（Etadunna Formation），而早中新世的树蛙则发现于昆士兰的里弗斯利世界遗产区（Riversleigh World Heritage Area）。

但这一新物种将树蛙科的化石记录向前延伸了约3000万年，其时间点可能接近澳大利亚树蛙与南美洲树蛙分化的时期。

此前基于分子钟研究——科学家用来通过观察遗传变化随时间推移的速率推断不同物种从共同祖先分离时间的方法——的估计表明，澳大利亚和南美洲的树蛙大约在3300万年前彼此分离。

法曼博士说：“我们的研究表明，该日期至少年轻了2200万年。”

“虽然分子研究对于理解不同动物类群的演化关系很重要，但这些研究应利用化石记录的知识进行校准。在此案例中，化石记录为南半球树蛙的分离提供了更准确的时间。”

利用新技术研究古代蛙类

为开展此项研究，作者们使用了来自澳大利亚博物馆馆藏中酒精保存蛙类的计算机断层扫描（CT扫描），将化石骨骼的三维形状与现存物种进行了比较。这项被称为三维几何形态测量法（three-dimensional geometric morphometrics）的技术此前仅在化石蛙类研究中应用过一次。利用这些新方法，他们得以解析这些化石与所有其他现存及已灭绝蛙类类群的关系。

法曼博士表示：“我们在研究初期遇到了一个实际问题：大多数现存蛙类的骨盆骨在完整的酒精保存蛙体内不可见，无法作为骨骼标本进行研究。”

“博物馆希望确保这些通常独特或稀有的酒精保存标本保持完整以供分子研究（因为可从其软组织中提取DNA），这是可以理解的。这意味着我们无需对这些标本进行骨骼处理，而是需要对它们进行CT扫描，从而构建其原本不可见骨骼的3D模型。”

“利用这些尖端的调查方法，我们能够根据化石髂骨（构成骨盆两侧的三块骨头之一）的形状确定，这种新的穆贡蛙种与澳大利亚树蛙（树蛙科）的亲缘关系比南美洲树蛙（叶泡蛙科）更近。”

历经沧桑的幸存者：比恐龙更长寿

Litoria tylerantiqua（泰勒古雨蛙）与穆贡地区另一种地栖蛙类Platyplectrum casca（此前被描述为Lechriodus casca）并列成为澳大利亚已知最古老的蛙类。两者在澳大利亚和新几内亚都有现生近亲，展现了非凡的长期生存韧性。

法曼博士说：“尽管蛙类天性脆弱，但自约2.5亿年前起源以来，它们在数次大灭绝事件中展现出了惊人的生存能力，包括6600万年前导致非鸟类恐龙灭绝的那次大灭绝。”

“尽管由人类活动引发的全球灭绝事件——例如快速气候变化和壶菌（chytrid fungus）的传播——可能是蛙类不得不面对的最严峻挑战之一，但化石记录可以揭示某些蛙类群体如何克服了过去的挑战，或许是通过适应新的、威胁较小的栖息地。这可能为我们提供线索，如何通过将一些受威胁蛙类迁移到未来更安全的栖息地来提供帮助。”

诸如南方夜宴蛙（southern corroboree frog）等蛙类在其当前的栖息地受到威胁，这些栖息地因气候变化而变得更具敌意。作者们表示，如果化石记录显示形态相似的蛙类曾生活在截然不同的栖息地中，那么通过将现今的蛙类重新引入类似环境，它们可能会受益。”