胃育溪蟾(Rheobatrachus silus),又名南部胃育蛙或南胃孵蛙,僅分布于澳洲昆士蘭東南部的布列克爾山脈及克倫多山脈,介乎海拔350-800米處,已滅絕。2013年,來自澳大利亞新南威爾士大學(xué)的Michael Archer研究組就成功的令此種動(dòng)物的基因組復(fù)活,并首次培育出其活體胚胎,這引發(fā)了多方關(guān)注。
分布范圍胃育溪蟾是于1972年被發(fā)現(xiàn),并于1973年被描述,但另有文獻(xiàn)指它們是于1914年在布列克爾山脈發(fā)現(xiàn)。它們只分布在昆士蘭東南部的布列克爾山脈及克倫多山脈,介乎海拔350-800米。這個(gè)區(qū)域雨林、潮濕的硬葉森林及河流的面積少于1400平方公里。它們?cè)诂旣惡?、Stanley河及Mooloolah河出沒。最后的標(biāo)本可能是于1979年在克倫多山脈,或是于1981年在布列克爾山脈發(fā)現(xiàn)。最后飼養(yǎng)的胃育溪蟾于1983年死亡。相信它們已經(jīng)滅絕。
外形特征胃育溪蟾是中等身型的蛙類,顏色深沉,眼睛大而突出,兩眼接近,吻短而頓。它們的皮膚濕潤(rùn),有黏液包圍。前肢趾尖而且長(zhǎng)及沒有蹼,后服趾上有蹼。相對(duì)身體而言,腳較為大。
胃育溪蟾呈深灰色,背部有細(xì)小的疙瘩。腹部呈白色或奶油色,偶爾也有黃色的斑點(diǎn)。腳上有深褐色斑紋,腳下則有黃色的斑紋。由眼睛至前肢下有一深色斑紋。趾呈淺褐色,其上有淡褐色的斑點(diǎn)。每趾趾端有細(xì)小的圓盆,瞳孔呈深褐色。皮膚疙瘩不平,鼓膜隱藏。雌蛙較雄蛙為大,雄蛙長(zhǎng)約33-41毫米,雌蛙長(zhǎng)約44-54毫米。
生活習(xí)性胃育溪蟾生活在雨林、潮濕的硬葉森林及河流地區(qū)。它們主要是水生的,經(jīng)常在河流或附近的巖石上出沒。它們經(jīng)常出沒的河流都是永久的,或只是在非常低雨量的情況下才干涸。它們分布的地方一般都是有桉樹的密林,或是開放林地,但沒有紀(jì)錄它們出沒在河岸帶。在春天及夏天的季節(jié),它們喜歡生活在石池邊、葉堆上或是石縫間。估計(jì)它們會(huì)冬眠。成年雄蛙喜歡較深水的地方 ,而雌蛙及幼蛙則喜歡較淺水的地方。它們只會(huì)在下雨期間才會(huì)完全現(xiàn)身。
胃育溪蟾的叫聲像喋喋聲,每一下約半秒,每6-7秒重復(fù)一次。
胃育溪蟾在水中及陸地上也會(huì)覓食。它們主要是吃昆蟲,包括鱗翅目、雙翅目及脈翅目。
胃育溪蟾從不離開水邊多于4米的地方。研究顯示它們的運(yùn)動(dòng)非常有限,10只幼蛙只有2只移動(dòng)多于3米,4只雌蛙及3只雄蛙在一季之間只沿河邊分別移動(dòng)1.8-46米及0.9-53米,當(dāng)中只有3只多于5.5米。估計(jì)在繁殖季節(jié),它們會(huì)留在原有的水池中,只有在泛濫的季節(jié)才會(huì)離開。
生長(zhǎng)繁殖胃育溪蟾最特別的地方是它們照顧幼蛙的方式。在體外受精后,雌蛙會(huì)將蛙卵咽下。但卵是產(chǎn)在陸地上或是在水中則不明。
卵的直徑長(zhǎng)達(dá)5.1毫米,有很大的卵黃。大部份母蛙每次產(chǎn)約40個(gè)卵,但在胃中出生的幼蛙卻只有21-26只。這可能是母蛙未能將全部卵咽下,或是最初咽下的卵已被消化。
當(dāng)母蛙咽下卵的時(shí)候,它們的胃與其他的蛙類沒有分別。包圍卵的膠狀物稱為前列腺素E2(PGE2),這種物質(zhì)可以令胃部暫停分泌鹽酸,時(shí)間足以讓卵的胚胎發(fā)育。當(dāng)卵孵化后,蝌蚪的腮分泌的黏液也含有PGE2。當(dāng)胚胎或幼蛙等在體內(nèi)時(shí),母蛙是不會(huì)進(jìn)食的。
胃育溪蟾蝌蚪在出生初期缺乏色素,但當(dāng)漸長(zhǎng)時(shí)它們逐漸發(fā)展出成蛙的顏色。蝌蚪最少約需6星期來發(fā)育,這段時(shí)間母蛙的胃會(huì)不斷膨脹至體腔可以容納的大小。母蛙的肺部會(huì)縮小,呼吸主要是靠皮膚上的氣體交換進(jìn)行。除了體型增大了外,母蛙會(huì)維持不動(dòng)。
幼蛙出生需要大量空間,且可能需時(shí)1星期。不過,如母蛙受到騷擾,它會(huì)將所有幼蛙吐出。幼蛙被吐出時(shí)就已經(jīng)完全發(fā)育,在色澤及體長(zhǎng)上只有很小不同。1
滅絕原因胃育溪蟾滅絕的原因不明,但失去棲息地、污染、病原體、寄生蟲及過份捕獵都可能導(dǎo)致其數(shù)量大大減少。人類活動(dòng)對(duì)它們生態(tài)的影響也是不明,壺菌病相信是其中一種影響最深的原因。1
技術(shù)復(fù)活已經(jīng)滅絕的古老動(dòng)物還可能復(fù)活嗎?許多科研項(xiàng)目正試圖使消失的物種起死回生。目前,科學(xué)家們幾乎已經(jīng)成功復(fù)活了一種青蛙和一種山羊。被稱作"胃育溪蟾"的澳洲青蛙1983年在地球上滅絕,而它們唯一留下的東西就是被人類保存起來的一些機(jī)體組織。人類曾經(jīng)擾亂它們的棲息地,并把對(duì)它們而言具有致死性的真菌傳播給它們。2
2013年,來自澳大利亞新南威爾士大學(xué)的Michael Archer研究組就成功的令一種滅絕動(dòng)物的基因組復(fù)活,并首次培育出其活體胚胎,這引發(fā)了多方關(guān)注。
這項(xiàng)研究來自一個(gè)稱為“拉薩斯計(jì)劃”(Lazarus Project)的項(xiàng)目,是以著名的《圣經(jīng)》人物命名,拉薩斯計(jì)劃幾乎是一個(gè)奇跡。3
這個(gè)項(xiàng)目將20世紀(jì)70年代收集到的組織保存在一個(gè)傳統(tǒng)的深度冷藏器內(nèi),然后采用從大青蛙(Great Barred Frog)采集到的新鮮捐獻(xiàn)卵細(xì)胞——大青蛙是澳大利亞另一種地面腫脹青蛙,與這種已滅絕的青蛙有親緣關(guān)系,通過類似于多利羊克隆的技術(shù),進(jìn)行移植。
2008-2012年,Archer教授研究組開始進(jìn)行這項(xiàng)研究,他們將胃育溪蛙的DNA插入到上百個(gè)大青蛙的卵細(xì)胞(本身的DNA已經(jīng)由UV照射處理)中,最開始這些卵細(xì)胞“就只是靜靜的待在那里”,Archer教授說,“但是之后,突然一個(gè)細(xì)胞開始分裂了,然后就不斷的進(jìn)行分裂,再分裂”。之后,胃育溪蛙的胚胎在30年后又再一次獲得了生命。雖然胚胎還尚未發(fā)育成蝌蚪,但是研究人員已經(jīng)證明這些分裂細(xì)胞中包含有已滅絕青蛙的DNA。
研究人員從冰柜中保存40年的胃育蛙身體組織中恢復(fù)細(xì)胞核,在實(shí)驗(yàn)室使用了體細(xì)胞核移植技術(shù),然后在過去5年中反復(fù)實(shí)驗(yàn)最終得到如今的成果。
使用類似于科幻電影《侏羅紀(jì)公園》中的技術(shù),他們從遠(yuǎn)親物種大木柵青蛙提取卵細(xì)胞,去除細(xì)胞核的活化能力,用已滅絕胃育蛙的基因進(jìn)行置換。一些卵細(xì)胞能夠自然分裂,生長(zhǎng)進(jìn)入胚胎早期階段。雖然這種創(chuàng)新技術(shù)培育的胚胎僅能存活幾天時(shí)間,不過基因測(cè)試證實(shí)分裂細(xì)胞包含來自已滅絕胃育蛙的遺傳基因。3 “拉薩斯計(jì)劃”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人新南威爾士大學(xué)邁克-阿徹教授說:“這個(gè)項(xiàng)目能夠?qū)缃^物種復(fù)活,雖然該技術(shù)并不成熟,卻還是非常令人興奮的?!?/p>
雖然復(fù)活的胚胎僅存活了幾天時(shí)間,但是這一創(chuàng)新技術(shù)更進(jìn)一步有望將猛犸等滅絕物種進(jìn)行復(fù)活,但是未來阻礙這種滅絕青蛙復(fù)活的并非生物學(xué)因素,而是相應(yīng)的技術(shù)條件不夠成熟。3
文章稱,讓滅絕物種復(fù)活的科學(xué)研究非常復(fù)雜,而這項(xiàng)工作有時(shí)令人氣餒??寺⌒枰獪缃^物種完好的細(xì)胞,這可能根本就不存在。一些科學(xué)家猜想,在地球的永久凍土中或許有猛犸象這類動(dòng)物的完整冷凍細(xì)胞。但是,丘奇博士等人卻說,他們對(duì)此表示懷疑。他說,他和其他多數(shù)科學(xué)家都認(rèn)為,永久凍土中只能發(fā)現(xiàn)破損的DNA。
本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:
高立杰 - 副教授 - 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院