(有些)青蛙是比我们想象的更好的澳门威尼斯人注册网站
夜间实地调查揭示了澳门威尼斯人注册网站的性别角色是如何演变的

杰西·迪利亚(GRS ' 18)在b里约热内卢弗里约勒斯,巴拿马实地考察。六种玻璃蛙在雨季沿着这条小溪繁殖。迪利亚和他的同事劳拉·布拉沃·瓦伦西亚一共花了18个月的时间,每天晚上都在溪流上下走动,观察青蛙的行为。Laura Bravo Valencia摄
玻璃蛙的卵产在热带雨林溪流上方的树叶上,是蛇、昆虫和其他捕食者的美味小吃,直到它们孵化出来,落到溪流中,开始作为蝌蚪的生活。直到最近,生物学家认为大多数物种的卵在这个脆弱的阶段都是独立的,没有任何来自澳门威尼斯人注册网站的帮助。在少数物种中,父亲会照顾发育中的胚胎,生物学家认为这种父爱是从完全没有亲代照顾的祖先进化而来的。
然而,一天深夜,杰西·迪利亚(18届毕业生)沿着巴拿马的一条小溪散步,发现一只玻璃蛙妈妈正坐在她的一窝蛋上。
迪莉娅是波士顿大学生物学教授凯伦·沃肯丁实验室的博士生,她与哥伦比亚波哥大
两位科学家发现,在许多物种中,玻璃蛙的母亲在卵子受精的晚上孵蛋,这种照顾提高了卵子的存活率,而在几乎三分之一的物种中,玻璃蛙的父亲在更长时间内保持警惕。这项澳门威尼斯人注册网站研究由史密森尼热带澳门威尼斯人注册网站研究所、富布赖特学者计划和美国国家科学基金会资助,并于2017年3月31日发表在《进化生物学杂志》上。该澳门威尼斯人注册网站研究发现,令科学家惊讶的是,他们取样的每一种玻璃蛙物种都有亲代照顾。
此外,在利用新的野外数据对玻璃蛙的进化史进行分析时,澳门威尼斯人注册网站研究人员发现雄性亲代照顾可能是从雌性照顾演变而来的。“当雄性接管时,亲代照顾变得更加复杂,”沃肯丁说。
湿的工作
该论文的资深作者Warkentin说,这些发现是基于“极端野外工作的杰作”。迪莉娅和布拉沃·瓦伦西亚在哥伦比亚、厄瓜多尔、墨西哥、巴拿马和秘鲁的22个河流沿线的6个雨季进行了他们的项目。该项目还包括对13个物种在胚胎发育期间的亲代行为进行实地监测——总共18个月,每天晚上都要在溪流上走来走去。
这些溪流有的在温暖的低地森林里,有的在安第斯山脉上。该澳门威尼斯人注册网站研究的通讯作者迪莉娅说:“在哥伦比亚,我们会乘坐公共汽车……进入山区,试图找到一个愿意收留我们的人,在森林附近的某个地方,徒步几个小时进入溪流。”“安第斯山脉的溪流非常陡峭,经常有无法通行的瀑布,在许多地方,它们是冰冷的水瀑布。”

除了整夜观察40种青蛙外,迪莉娅和布拉沃·瓦伦西亚还在巴拿马对两种青蛙进行了实验。生物学家们在玻璃蛙卵受精后,在母蛙能够坐在卵上之前,立即将母蛙移走。在这么短的时间内把青蛙拔出来通常需要澳门威尼斯人注册网站研究人员在小溪里慢跑,“所以我们整晚都湿透了,”迪莉娅说。
澳门威尼斯人注册网站研究人员每天监测这些蛋,直到它们孵化,这可能需要近20天的时间,他们发现,得到母亲照顾的蛋比没有得到照顾的蛋存活率高得多。
存活下来的关键是青蛙从树叶上的湿点吸收水分并将其传递给卵。鸡蛋周围的果冻会随着水膨胀,厚度增加四倍。生物学家将这些肿胀的卵包提供给以青蛙卵为食的蟋蟀蝈蝈,他们看到了一些沮丧的捕食者。Warkentin说:“每个胚胎都被这层果冻保护层包围着,所以当蝈蝈儿咬的时候,它会得到满嘴的果冻,然后通常就放弃了。”
布拉沃·瓦伦西亚和迪莉娅还测试了怎样才能让玻璃蛙妈妈们在关键的头几个小时放弃工作。“他们会轻轻地戳她,掐她,然后用身体把她从蛋上推下来,这一切都让大多数妈妈离开了,”沃肯丁说。“妈妈们在这段时间里非常专注于自己的任务。”
护理是如何演变的
“这些都是澳门威尼斯人注册网站研究得比较充分的、有魅力的青蛙,但我们对大多数玻璃蛙物种的繁殖行为从根本上是错误的,”沃肯丁指出。“从基本的实地考察中还有很多东西要学。这些基本信息有可能改变我们对更大过程的看法,比如性别角色进化。
她说:“在玻璃蛙中,母体的照顾有助于胚胎存活,但它们似乎只起到了最低限度的作用。”“似乎父亲不仅在母亲已经在做的时候接管了工作,而且他们还大大增加了照顾的数量。即使卵已经开始孵化,父亲们也会继续照顾它们。”
“在许多动物中,当后代需要重症监护时,母亲就值班,而父亲则在容易的时候照顾孩子,或者在需要更多的时候提供帮助。这种共同的模式影响了我们对澳门威尼斯人注册网站性别角色的看法,”迪莉娅说。玻璃蛙的做法完全相反——妈妈们做得最少(至少在时间上),而爸爸们则极端。当然,玻璃蛙只是生命之树上的一个小分枝。但我们低估了澳门威尼斯人注册网站行为的多样性,这凸显了走到野外观察动物行为的重要性。”
“因为杰西和劳拉整晚都在河边,他们看到了以前没人见过的东西,”沃肯丁补充道。
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