

内卷的海蟾蜍
作者:袁越20世纪30年代,一群澳大利亚农民从南美洲引进了102只巨型海蟾蜍(Rhinella marina)。这种浑身长满肉疙瘩的蟾蜍又名甘蔗蟾蜍(Cane Toad),这是因为农民们的本意是想利用海蟾蜍旺盛的食欲控制甘蔗田里的害虫,以便增加产量。谁知这种有毒的海蟾蜍在澳大利亚没有天敌,于是它们在这块新大陆上迅速繁殖起来,据估计如今的种群数量已经超过了2亿只。
除了缺乏天敌之外,这种海蟾蜍的繁殖力也超强。雌性海蟾蜍一次可以产上万只卵,比普通蟾蜍多一倍以上。小蝌蚪刚孵化出来时既没有嘴巴也没有尾巴,所以它们既无法进食也不能游动,只能静静地待在水底,依靠卵内剩下的一点营养物质完成后续发育,长出嘴巴和尾巴,变成一只真正的大蝌蚪。
一旦具备了游动和进食的能力,这些大蝌蚪们立刻就暴露出凶残的本性,开始疯狂地捕食自己的同类。可怜的小蝌蚪们没有逃逸能力,只能坐以待毙,成为哥哥姐姐们的盘中餐。
当科学家们第一次在野外观察到这种行为时,都感到非常困惑。自然界很少有像海蟾蜍这样喜欢吃自己同类的动物,再这么吃下去会不会把自己吃灭绝了?于是有人猜测这种行为只是个例外,比如那个小池塘的天然食物太少,大蝌蚪们这才不得不以自己的弟弟妹妹为食。
悉尼大学的生物学家杰娜·迪沃里(Jayna DeVore)博士决定研究一下这个问题。她和同事们把一只来自澳大利亚海蟾蜍的大蝌蚪放进一个特制容器里,再放进去10只小蝌蚪,看看有多少只小蝌蚪能够活下来,再和来自南美海蟾蜍的大蝌蚪作对比。研究人员一共做了500多次这样的对照实验,发现小蝌蚪被澳大利亚海蟾蜍大蝌蚪吃掉的概率是被南美海蟾蜍大蝌蚪吃掉概率的2.6倍。
这个结果说明澳大利亚海蟾蜍蝌蚪确实很善于捕食同类,但也许这只是因为它们的食欲更好。于是迪沃里和同事们又设计了另一个实验,在天然环境里安置了两个一模一样的捕食器,其中一只捕食器里事先布放了小蝌蚪,另一只捕食器里则什么也没有。结果发现澳大利亚海蟾蜍大蝌蚪游进前者的概率是后者的30倍,而南美海蟾蜍大蝌蚪则没有区别,游进两种捕食器的概率是一样的。
这个结果说明,澳大利亚海蟾蜍蝌蚪已经进化出了对同类的偏好,它们确实更喜欢吃自己的弟弟妹妹。
更有意思的是,澳大利亚海蟾蜍的小蝌蚪也进化出了相应的对策。它们加快了发育速度,只需4天即可成长为会游泳的大蝌蚪。相比之下,南美海蟾蜍的小蝌蚪平均需要5天时间才能成熟。除此之外,澳大利亚海蟾蜍蝌蚪的发育灵活性也更高,它们一旦发现周围有大蝌蚪存在,便会加速发育,而南美海蟾蜍蝌蚪没有这个能力。
这个结果很好理解,因为小蝌蚪们毫无抵抗力,只能通过加快发育的方法减少自己被哥哥姐姐们吃掉的风险。不过,这种加速是有害的。迪沃里及其同事们研究了1190只海蟾蜍蝌蚪的发育状况,发现凡是被迫加速发育的小蝌蚪,其后续的生长过程都会受到影响,导致其变为蟾蜍的时间大大增加。
迪沃里将研究结果写成论文,发表在2021年8月31日出版的《美国国家科学院院报》(PNAS)上。作者认为澳大利亚海蟾蜍进化出吃同类的行为对于控制种群数量是有好处的,因为它们在新大陆缺乏天敌,如果不加控制的话,整个生态系统早就崩溃了。 小蝌蚪海蟾蜍生命八卦