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 “两栖爬行动物保护协会”拟面向全国致力于两栖爬行动物科普知识宣传与保护的志愿者协会。目前已受到中科院成都生物所两栖爬行动物研究中心等相关部门的强力支持。协会立足于中国两栖爬行动物研究中心——中科院成都生物所两栖爬行动物研究中心。协会计划每年开展系列科普宣讲活动,能与各个大学、研究所、自然保护区、动物园、政府部门、社会团体等机构展开合作。

系列1:水陆传承者—蝌蚪

从水到陆
2015年12月26日

作者:Adam

有种动物在《山海经》中称为个妞、活师;《尔雅》中叫蛞斗、活东;在《古今注》中指虾蟆子、玄鱼、玄针;《本草拾遗》中则指虾莫儿;《尔雅翼》中叫做聒子、虾蟆台、虾蟆粘;而在《本草纲目》中称作悬针、水仙子。这些中国古典中的记录都是指代蝌蚪,它是动物从水到陆演化过程中具有里程碑意义的阶段,在家族传承和延续过程中具有重要的角色,具有“水陆传承者”之称。
两栖动物,仅占世界脊椎动物总数的七分之一,却是动物进化史上从水到陆、承上启下的关键类群。两栖动物也是非常特殊的类群,最能体现两栖动物特殊之处在于它的生活史:卵—蝌蚪—成体。其中蝌蚪便是不可或缺的阶段。
蝌蚪(tadpole)是大多数(约四分之三)无尾两栖动物生活史中的一个特殊时期(幼体), 其中多数蝌蚪生活在水环境中,但也有半陆生(如贝多姆跳蛙Indirana beddomii和细长趾蛙Thoropa miliaris)和陆生(如棕跳蛙Indirana semipalmata和安得烈埃蟾Leptodactylus andreae)。一般刚孵化出来的蝌蚪,身体呈纺锤形,无四肢、口和内鳃,生有侧扁的长尾,头部两侧生有分枝的外鳃,常吸附于水草等附着物上,靠体内残存的卵黄供给营养。当蝌蚪成熟了,它们开始变态,渐渐长出四肢,然后通过细胞凋亡(控制细胞死亡)逐渐退化掉它们的尾巴,直到长成性成熟个体。
蝌蚪在两栖动物的分类学研究中有着重要分类依据,依据不同外部形态特征可以将蝌蚪归为不同种类。蝌蚪的身体结构与成体主要有以下几方面的差异:
1.外部特征
蝌蚪的外部特征包括了眼、尾肌、出水孔、肛、鼻孔、身体、背鳍、腹鳍、后肢芽、口部结构等,具体位置如图1中各红色部分所示。
图1 蝌蚪外部形态
图1 蝌蚪外部形态(图片源于史密森尼自然历史博物馆)
1.眼2.尾肌3.出水孔4.肛5.鼻孔6.身体7.背鳍8.腹鳍9.后肢芽10.口部结构
2.外部形态度量
蝌蚪在分类时会常用一些术语,以便分类学家发表文章或讨论时有着共同的认识,用相同的词汇进行描述。具体描述如图2所示,主要包括了全长、头体长、体宽体、高、吻长、尾长、尾肌宽、尾高、后肢长、鼻孔、眼、口、出水孔和肛。通过测量以上身体参数可以将蝌蚪进行归类,因为不同种类的蝌蚪身体参数不同。
图2 无尾目蝌蚪外部形态量度
图2 无尾目蝌蚪外部形态量度(费梁等,2005)
1.全长,2.头体长,3.体宽,4.体高,5 .吻长,6.尾长,7.尾肌宽,8.尾高,9.后肢长,10.鼻孔,11.眼,12.口,13.出水孔,14.肛
3.口部结构
蝌蚪的身体结构中最复杂的部分属口部结构,该结构中包含了更微小的结构,这些结构一方面与食性相关,另一方面很多结构具有重要的分类学依据,因此两栖动物分类学家常常依据这些微小的结构进行蝌蚪分类。这些结构具体包含了上唇、下唇、唇齿行(唇齿式)、角质颌、唇缘乳突和副突(近缘乳突),如图3所示。这些结构因物种而异,因此具有较高的多样性。
图3 蝌蚪口部结构
图3 蝌蚪口部结构(引自史密森尼自然历史博物馆)
1.上唇,2.下唇,3.唇齿行(唇齿式),4.角质颌,5.唇缘乳突,6.副突(近缘乳突)
因此,蝌蚪不仅别名多样,拥有悠久的历史,它们还具有与成体不同的外部形态以及复杂的口部结构,这是大自然的一种恩赐,它们是动物演化的重要阶段,我们需要深入了解它们,爱护它们,这样人类和自然才能和谐相处。
?(未完待续)
附注:
尾鳍:位于尾部分节的肌肉上、下方的薄膜结构, 称为尾鳍; 上方者称为背鳍, 反之则为腹鳍。
唇缘乳突(marginal papillae)或唇乳突(labial papillae):口部周围宽的薄唇,上方者称为上唇, 下方者为下唇,上、下唇两侧的会合处即为口角。唇游离缘上的乳头状小突起称为唇乳突,有的亦称为唇缘乳突(labial marginal papillae),位于上唇缘者称上唇乳突,下唇缘者称下唇乳突。唇乳突的多少及分布因类群不同而异。
副突(additional papillae)或叫近缘乳突(submarginal papillae):位于两口角内侧的若干小突起。
角质颌( keratinized beak , horny beak) : 系指口部中央的上、下两片黑褐色角质结构, 其游离缘有锯齿状突起。

参考文献
1.Zug, G. R.; Vitt, L. J.; Caldwell, J. P. 2001. Herpetology: An Introductory Biology of Amphibians and Reptiles. Academic Press. p.?430. ISBN?978-0-12-782622-6.
2.费梁, 叶昌媛, 江建平, 谢锋.2005. 中国两栖动物检索及图解. 四川科学技术出版社.

中国科普博览-从水到陆专栏

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