还真有不会跳的蛙蛙！四脚朝天的背后原因被科学家发现了
更新时间:2022-06-22
| ▎要明康德内容团队编辑 我们对青蛙的印象中，它们应该都是弹跳高手，如果身手不够敏捷可能还真的很难抓住它们。至于大一点的蟾蜍，尽管弹跳能力稍微弱点，那好歹人家也是能进行标准蛙跳的。 不过，自然界中也是无奇不有。有些蛙就真的是不会跳的。这里指的不是不会跳起来，而是跳的技术实在太差劲，背部着陆那是常有的事。 《科学-进展》的新研究最近观察了短头蟾科（Brachycephalidae）的一些物种不会跳的滑稽场面，当然研究者也没忘了找到它们跳跃技术如此差的原因。 短头蟾科下的Brachycephalus属蛙体格并不大，大约只有一枚硬币的大小，也被称作南瓜蟾蜍。但是，它们的跳跃之后着地的技术算是非常闻名，它们不会用四肢着地，而是随便用身体的部位着地，落在地面后好像瘫痪了一样，腿都蹬直了。 请看画面：
▲两种短头蟾科的蛙跳跃表现，Brachycephalus pernix（上）、Brachycephalus sulfuratus（下）（图片来源：参考资料[2]） 不过，为什么别的蛙没问题，就南瓜蟾蜍不行呢？ 研究者发现，问题可能出在它们的耳朵中。脊椎动物内耳的前庭系统有着充满液体的腔室和管道网络，另外还有着感受平衡的半规管。 当动物运动的时候，腔室内的液体会跟随一起被推挤移动，流经半规管，另外还会刺机系统中的神经细胞。这种信号会传输到中枢神经系统，让动物保持正确的姿势和肌肉控制。 液体在半规管中的运动由标准的流体定律支配。受此影响，脊椎动物的半规管尺寸也有着严格的限制，即使是体型巨大的鲸，它们的半规管也只有哺Ru动物的平均大小。 但是短头蟾科的蛙在演化历程中选择了减小体型，这一选择直接限制了它们半规管的大小。研究者在对147种无尾目蛙类半规管进行分析后，确定了短头蟾科的Brachycephalus属半规管是成年脊椎动物中最小的。
▲不同无尾目蛙类的半规管结构对比（图片来源：参考资料[1]） 过小的半规管会影响蛙对角速度的敏感度，这会使它们的起跳和着陆过程变得高度不可控制。 青蛙正常跳跃时，后肢会快速伸展然后抬高躯干，飞行过程中，后肢会进行弯曲保证前肢能首先着陆，而后置于身体下方的弯曲后肢准备着下一次起跳。 在高速摄影机下，Brachycephalus属的蛙蛙们却表现得很异常…… 它们在腾空过程中，后肢会始终保持延展状态，并且后肢恢复时间也会延迟。并且它们还会有着过度的俯仰行为，或者滚动和偏航旋转。这些可能会导致它们以仰面的形式着陆。
▲Brachycephalus ferruginus（图片来源：参考资料[1]，credit：Luiz F. Ribeiro） 根本原因就在于过小的半规管让里面的液体无法自由流动，短头蟾也就无法感知自己在空中是如何旋转的。 研究者发现，如果将青蛙或蟾蜍的前庭进行破坏，那么这些大型的蛙也会展现出同样拙劣的跳跃过程。 当然，Brachycephalus属的蛙蛙们也是非必要不跳的，尽管研究者推测背部的骨质板能够帮助减小它们着陆时的冲击，但是多数请况下，“我们看到它们都是慢慢地爬行的。” 研究作者之一，脊椎动物动物学家 Richard Essner博士表示。 参考资料： [1] Richard L. Essner et al, Semicircular canal size constrains vestibular function in miniaturized frogs, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abn1104 [2] Tiny Brazilian frogs are poor jumpers because their ear canals are too small. Retrieved June 17, 2022 from https://phys.org/news/2022-06-tiny-brazilian-frogs-poor-jumpers.html 更多推荐
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