令人难以置信的迷你动物

当巴布亚新几内亚夜幕降临,你会听到从森林覆被里传出的高亢的、类似昆虫的叫声。然而,它们并非昆虫,而是完全成型的青蛙。

当巴布亚新几内亚夜幕降临,你会听到从森林覆被里传出的高亢的、类似昆虫的叫声。然而,它们并非昆虫,而是完全成型的青蛙。更令人惊讶的是,这些发出声响的动物只有7.7毫米大。

这种迷你的两栖动物发现于2009年,它比先前的记录保持者——2006年在苏门答腊发现的淡水小鲤鱼还要小许多。小青蛙的发现引发了一场寻找世界最小生物的竞赛。

令人难以置信的迷你动物

神秘的“迷你世界”

科学家一般以为,经过几百年的努力,如今全世界几乎所有的动物都已被人类认识。但其实,即使很多体型正常的物种,从猴子到鹿,直到现在我们还会不时发现新的亚种,因此,那些微小的迷你动物就更难发现了,还有很多没被发现也不奇怪。而最近发现的迷你动物越来越多,部分原因可能是由于人们日益意识到了它们的存在,也有可能与新工具有关。以前我们错过了更小的鱼,是因为渔网有点大了,所以让它们从中溜走了。而当鱼类学家编织了更小、更精密的网后,他们才发现它们的存在。而其他对此感兴趣的人纷纷效仿。

总之,在最近几年里,科学家们发现了越来越多的迷你动物。这是一个不可思议的“迷你世界”,它一直存在于地球之上,长期以来我们却忽略了它的存在。而事实上,实验室DNA分析数据还提醒我们,那些迷你动物表面上看起来与体型正常的物种很相似,其实它们是各自独立的物种,也就是说迷你青蛙与我们所知道的青蛙是不同的,属于独特的物种。

那么,是什么让这些的动物长得如此之小呢?这是不同的环境因素所决定的,例如,许多微小的鱼都生活在沼泽里,因为水量很少的的沼泽里,长得小有利于它们的生存,在遇到干旱的时候,具有迷你体型的个体能更好地在小水洼中生活。此外,在正常体型动物不注意的小生态环境中,有着更微小的丰富食物,迷你动物独占了这些食物资源,生活得有滋有味。

这些迷你动物大多生长在小型岛屿上,而不是大陆上。显然岛屿的生态环境更有利于小动物的生长,而不利于大体型动物的生长。

迷你动物是如何发育的?

迷你动物是怎样使自己变得这么小的?变小的最简单的方法就是早早地停止生长。这些迷你动物更进了一步:它们往往在发育早期就停止生长了,这意味着正常动物的一些成体特征它们从未有过。例如,迷你蛙的骨架就是“简化版”,它比体型正常青蛙的骨架要简单一些,这极可能是身体发育不完善的缘故。同时,它们的足趾数量也更少。

许多迷你蛙还会越过一个或多个发育过程,有些甚至是直接成熟——它们会跳过整个蝌蚪期,直接变为成体。而这可能是受到了生活环境的限制,或许它们的生存环境里积水不多,这样,与其战战兢兢地在水中度过,还不如直接越过这一时期来得痛快。

2006年,科学家在印尼苏门答腊岛发现的迷你鲤鱼,其演化历程与迷你蛙很相似。尽管它们看起来像幼体,但其所具备的特征,比如说雌性有卵,表明它们确实是完全成熟的个体。同它们的“近亲鱼种”——鲤鱼相比,迷你鲤鱼根本没有经历过幼鱼的发育成长期,而是直接进入了成熟期。

然而,迷你鱼并不只是直接跳过了发育期的幼鱼,它们还演化出了独特的功能,比如雄性小鲤鱼长有奇怪的、经改造的腹鳍——两个鼓槌似的东西,上边有小钩子和突出的边。当看到它们的腹鳍时,鱼类学家根本不敢相信自己的眼睛。它们和其他3000多种鲤鱼家族的成员一点儿也不一样。

科学家认为,跳过发育期的方法为它们开辟了新进化的可能性。体型变小使它们创新了更多的发育方式,使它们能做到其他生物不能完成的事情。这就像盖房子,在部件不变的情况下,面积越大,能放在每块面积上的东西就越少;但如果面积很小,每块面积上必须要放进很多部件,这就要考验盖房者的智慧了,为了安放这些部件,盖房者需要创新出更多的方式来。

多小才是最小

不过,身体并非可以无限缩小,它是有限制的。许多约束都源于这样一个事实:当生物体形态固定,表面积和体积之比会随着体型缩小而增加。这对温血动物和哺乳动物是个大问题:在这样的定律下,它们长得越小,热量散失的速度将越快,这样它们必须提高能量生产速度,以更快地补充能量。体态“迷你”的鸟类和哺乳动物将它们的代谢速度推到了极限。比如,体型最小的、身长只有40毫米的哺乳动物鼩鼱,它们必须要不停地吃东西以补充皮肤散失的热量。

因此,再小的温血动物也要比冷血动物的体型要大,例如,目前人类所知的最小的鸟是古巴蜂鸟,它有30毫米长,最小的哺乳动物鼩鼱身长40毫米,都要比最小的爬行动物——14毫米的加勒比侏儒壁虎大很多。

令人难以置信的迷你动物

那冷血动物可以无限小吗?也不能。虽然对冷血动物来说,热量损失不是问题,但水分损失对它们来说却是个严重的问题。如果把一只迷你蛙暴露在干燥的空气中,恐怕几分钟之内它就干透了。因此,科学家测试迷你青蛙的跳跃能力时,都要非常小心地不要让它离开水过久,就怕发生不测。

这些动物拥有令人难以置信的多孔皮,表面积和体积比又超大,所以体内水分很容易快速流失,或许,这也是为什么迷你蛙会选择居住在潮湿的枯枝落叶中的原因吧。

对鱼类,这个问题也许更好解决。作为生活在水中的冷血动物,鱼类的热量损失和干燥都不是问题。遗憾的是,还有其他因素在限制它们的大小。

与同类正常体型的鱼相比,迷你鱼的骨架不仅大大压缩,而且大大简化了,骨刺变少。但和正常的鱼一样,迷你鱼也要看、要听、要运动啊,该有的活一样都不能少,迷你鱼那简化骨架恐怕时刻都不能“闲”了。因此迷你鱼即使能再小下去,骨架也没办法再简化了。

而且,器官按比例缩减也有基本的底限,例如,器官由细胞组成,而组成脑和眼睛之类的复杂器官,细胞必须满足一定的数量。实际上,微型动物的器官与身体的比例要比正常动物大。随着脊椎动物变得越来越小,满足身体各器官的要求将是越来越棘手的问题,而最棘手的莫过于需要在身体里放置幼体,因为你不可能造出只有一半器官的幼体。唯一的方法是后代长得更小,但更小的后代必定会为了生存而拼命挣扎,结果是数目越来越少,以至于消失。

令人难以置信的迷你动物

2008年发现的世界上最小的蛇——位于加勒比海的巴巴多斯热带岛屿上100毫米长的盲蛇(或者叫做蚯蚓蛇)就是一个明显的例证。这种迷你雌性盲蛇一次只产一个卵,它的体腔大部分空间都被用来放卵了,如果它再小下去,卵只能要更小,这样的动物还能生存吗?

所有这些因素表明,比迷你更小的生物恐怕很难存在了。

"令人难以置信的迷你动物"的相关文章