生命神奇 第6期

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科学家发现无肺蛙

美国生活科学网近日报道，科学家在东南亚婆罗洲丛林中发现世界首个无肺蛙。

科学家30年前首次看到了一只这样的蛙，但从那以后，由于它们特别稀少，因此没有人对它们进行过解剖研究。新加坡国立大学进化生物学家大卫・贝克弗德说：“如果博物馆只有一个标本，没有人能忍心对它进行解剖。”

这种被命名为“加都巴蟾”的两栖动物生活在加里曼丹和印尼所属的婆罗洲偏僻雨林的寒冷的急流中。它们十分狡猾，能令人惊讶地快速逃脱。不过科学家们最终还是捕获到了加都巴蟾。当他们对加都巴蟾进行首次解剖时，惊讶地发现它们没有肺。贝克弗德说：“一开始我不相信它们没有肺，但当我看到一堆内脏证据时，我不禁大吃一惊。”科学家目前对此蛙为何没有肺还不清楚。

失去肺让加都巴蟾的身体十分扁平，这可以增加它们的皮肤面积，以帮助它们吸收更多的氧气。研究人员推测，失去肺是因为要适应这种寒冷且急速的河流生活。因为这种急流河水含氧量很高，方便皮肤呼吸。此外，加都巴蟾喜欢深入河底而不爱浮在河水上，因此没有起漂浮作用的肺对它们来说，其实是更有利的。

两栖动物是冷血动物，它们需要的能量很少，只有同等大的哺乳动物的大约1/10。贝克弗德说：“如果不需要太多的氧气，身体就很容易变化，失去首要的呼吸器官肺就理所当然了。”

海马的育儿经

海马是一种由雄性生育的动物，它在海水中能直立游泳，但运动能力很差，通常将长而弯曲的尾巴紧紧卷附在海藻上，以免被湍急的水流冲走。在繁殖季节，雄海马一旦抓住一只雌海马，便会死死不放，并且始终“忠于”自己的妻子。

与自然界大多数生物不同，海马由雄性个体受孕并产下后代。当与雄海马接触后，雌海马会将卵子产到雄海马的“育儿囊”中，而雄海马也会将通过输精管排到“育儿囊”中，完成受孕。科学家们曾认为在雄海马向育儿囊排入时，是不与外界环境接触的，这样既能提高的存活率，又确保了“育儿囊”中的幼体都是自己的“亲生骨肉”。

但最近的研究表明，雄性海马的输精管其实是通向外边的，这意味着在进入育儿囊之前，必须要经过海水。也就是说，在进入育儿囊之前，必定会同海水接触。这也解释了为什么海马容易遭受汞等重金属的伤害(海水中含量相对高的汞能抑制海马的灵活性)。

在三十三个海马种类中，目前已有九个被列入易受影响物种名单，一个被列为濒临灭绝的物种，其余二十多个种类是否面临外部环境威胁目前尚不得而知。此项研究发现对海马保护尤为重要，因为这将进一步加深科学家对这种易受外界影响的鱼类如何在野外繁殖的了解，同时也有助于我们深入理解全球气候变暖、污染等环境变化对海马繁殖能力的影响。

豆科植物的“敌我”识别系统

我们都知道，豆科植物的种子在土壤中萌发后，土壤中与该种豆科植物相适应的根瘤菌就在幼苗的根系附近大量繁殖，并且侵入到根内，形成根瘤。豆科植物与根瘤菌之间有一种共生关系，根瘤菌可以将空气中的氮转变为含氮的养料，供豆科植物利用。但是令人不解的是，在根瘤菌与豆科植物之间的关系上存在着近乎苛刻的选择性。也就是说，能感染一种豆科植物并使之形成根瘤的根瘤菌，对其他豆科植物通常是不感染的。根瘤菌为什么会表现出这么强的专一性呢?人们经研究发现，这是由于豆科植物所产生的凝集素(一种有识别作用的蛋白)能识别根瘤菌细胞壁的糖蛋白，从而决定是否与根瘤菌建立共生关系。如果豆科植物的识别蛋白能与根瘤菌细胞壁中的糖蛋白结合，则表明这种根瘤菌是“朋友”，可与之共生，反之则不然。

对于豆科植物的这种排除“异己”、抵御病害的能力，有人作出这样的分析：病原菌表面携带着起鉴别作用的分子，如果植物具有识别这些病原菌表面分子的受体，在遭到病原菌的侵袭时，植物就能辨别出是“敌人”来犯，会及时地调动自身的防御体系进行自我保护。

目前，对植物识别系统的研究还不十分成熟。然而，这一研究给农业生产带来了美好的前景。如果我们能够破译豆科植物与根瘤菌关系的“密码”，就有可能把固氮范围扩大到小麦、水稻等非豆科植物，提高粮食产量，同时减少农药的使用。

能上树的小鱼

我们知道，由于鱼类没有肺这一重要呼吸器官，它们无法直接利用空气中的氧气，从而不能离开水生活。但有一种神奇的小鱼却能离开水面，并在一年之中到树上生活达数月之久。

这种小鱼叫花溪(音jiāng)(俗称红树鱼或红树林鱼)，主要分布在美国佛罗里达州、拉丁美洲以及加勒比海地区。红溪身长约5厘米，通常生活在长满红树林的沼泽地内。在丰水季节，红溪栖身于泥泞的池塘和被水淹没的蟹洞中，一旦枯水季节来临，它们便会爬上树根，沿着被昆虫蛀出的沟槽前进，将树枝当成自己的新家。

为了适应新的环境，红溪身体会随之发生改变。它们用腮部来储存身体所必需的水分和各种营养物质，并通过皮肤将含氮的废弃物排出身体。当又一个丰水季节来到时，红溪会重新回到水中，身体中器官的功能也会恢复正常。红溪这种能在水中和陆地两种环境下呼吸的习性，成为它在残酷的自然环境下得以生存的法宝。

此外，红溪的生殖方式也很奇特。在红溪个体中，同时具有雌性和雄性生殖器官，这样就使得它可以在体内完成受精，然后再将胚胎排到水中。红溪是我们迄今为止所知的唯一一种不需要就能繁殖的脊椎鱼类。

(责编　景铮)