貢德氏囊蛙長(zhǎng)著完整的前失去下整付牙齒，挑戰(zhàn)了演化理論。牙齒又重牙齒這只小到可以放在手掌中的囊蛙成蛙標(biāo)本，來(lái)自堪薩斯大學(xué)自然史博物館。化出 PHOTOGRAPH COURTESY OF ZACH RANDALL,現(xiàn)代新演 FLORIDA MUSEUM OF NATURAL HISTORY
貢德氏囊蛙上下顎與牙齒的遠(yuǎn)多年但貢德氏電腦斷層掃描，是祖億整副這種動(dòng)物牙齒的第一張清晰影像。 CT SCAN BY DANIEL PALUH
這種蛙的牙齒又重牙齒牙齒特寫(xiě)。 CT SCAN BY DANIEL PALUH
貢德氏囊蛙插圖，從1996年之后就沒(méi)有科學(xué)家看過(guò)這種蛙。成都金牛上課工作室（品茶喝茶）vx《192+1819+1410》提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá) ILLUSTRATION BY GABRIEL UGUETO
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)美國(guó)國(guó)家地理（撰文：JACK TAMISIEA 編譯：鐘慧元）：現(xiàn)代蛙類(lèi)的遠(yuǎn)祖在2億多年前失去了下顎的牙齒。貢德氏囊蛙到底是怎么重新長(zhǎng)回這些牙齒的？
長(zhǎng)手長(zhǎng)腳、眼睛上方長(zhǎng)著招搖的角，貢德氏囊蛙（Guenther’s marsupial frog）是來(lái)自安地斯山霧林帶、長(zhǎng)相怪異的兩生類(lèi)。跟個(gè)科的其他囊蛙一樣，它們并不會(huì)生下游來(lái)游去的小蝌蚪，而是把小孩放在背上的皮膚皺褶里養(yǎng)大。
但它還有一個(gè)更令人迷惑的特征：它長(zhǎng)了一口好牙。
且慢，蛙有牙齒？事實(shí)上，沒(méi)錯(cuò)：大多數(shù)的蛙，上顎都長(zhǎng)著少數(shù)牙齒，但其實(shí)，全部7000種現(xiàn)生蛙類(lèi)，下顎都是沒(méi)有牙齒的，只有貢德氏囊蛙例外。
可惜，從1996年以后就沒(méi)有人看過(guò)這個(gè)物種了，甚至在那之前，也很少有人發(fā)現(xiàn)或研究這種蛙。在博物館搜藏中，這種動(dòng)物的珍貴標(biāo)本也很少，全世界可能還不到30件。這么一來(lái)，牙齒本身的真實(shí)影像，也付之闕如。
這么缺乏研究，也凸顯了許多問(wèn)題，包括一個(gè)很簡(jiǎn)單的問(wèn)題：這種怪咖蛙的下顎是什么樣子？
丹尼爾．帕魯（Daniel Paluh）是正在佛羅里達(dá)大學(xué)攻讀博士的兩爬學(xué)家，他希望能填補(bǔ)這個(gè)知識(shí)缺口。他和佛羅里達(dá)自然史博物館的同事利用顯微電腦斷層掃描儀探看了已保存在酒精中數(shù)十年的六只貢德氏囊蛙標(biāo)本的頭骨里面。
這些影像與分析文章，已經(jīng)于11月10日發(fā)表在《演化》（Evolution）期刊上，提供了對(duì)這個(gè)物種的上下顎與牙齒的第一次深度觀察。
失去牙齒，再重新長(zhǎng)回來(lái)
這項(xiàng)研究同時(shí)也協(xié)助解開(kāi)了其他疑問(wèn)。約在2億3000萬(wàn)年前，現(xiàn)生蛙類(lèi)的祖先永遠(yuǎn)失去了長(zhǎng)在下顎的牙齒，所以貢德氏囊蛙為什么會(huì)有牙齒？這些牙齒又是怎么出現(xiàn)的？
首先，帕魯和同事證明了這些牙齒貨真價(jià)實(shí)，是由名為象牙質(zhì)的骨骼組織形成，且有琺瑯質(zhì)包裹，駁斥了這些結(jié)構(gòu)可能是「?jìng)锡X」的理論。學(xué)者還發(fā)現(xiàn)，這些取自堪薩斯大學(xué)自然史博物館的牙齒，跟其他囊蛙上顎長(zhǎng)的牙齒非常相似，也讓這些牙齒更可能是真貨。
這些發(fā)現(xiàn)，提供了反駁擁有一世紀(jì)歷史的演化理論「杜氏定律」（演化不可逆法則，Dollo’s Law of Irreversibility）的誘人證據(jù)。此理論是由古生物學(xué)家路易斯．杜羅（Louis Dollo）所確立，認(rèn)定生物的某種特征一旦失去，就永遠(yuǎn)長(zhǎng)不回來(lái)了。生物無(wú)法重新演化出其祖先失去的東西，就像人類(lèi)并沒(méi)有重新演化出尾巴那樣，這個(gè)理論是這么說(shuō)的。
雖然這個(gè)理論的邏輯看似健全，但演化生物學(xué)家用像是蜥蜴重新演化成卵生、竹節(jié)蟲(chóng)失去翅膀又重新演化出來(lái)等例子，已經(jīng)在杜氏定律上戳出了好幾個(gè)漏洞。
但貢德氏囊蛙重新演化出牙齒，或許是到目前為止最不可能的案例。 2011年，演化生物學(xué)家約翰．維恩斯（John Wiens）重建了170種不同蛙類(lèi)的演化關(guān)系，畫(huà)出了蛙類(lèi)在2億3000萬(wàn)年前失去下顎牙齒、還有貢德氏囊蛙重獲牙齒的時(shí)間線。他發(fā)現(xiàn)，這些牙齒一直到約2000萬(wàn)年前才重新出現(xiàn)，就某種特征在消失以后又重新演化出來(lái)而言，這段時(shí)間真是「史無(wú)前例地」長(zhǎng)。
目前在亞利桑那大學(xué)工作的維恩斯并未參與最近這項(xiàng)研究，他相信貢德氏囊蛙在重新演化出牙齒方面有一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)：這種蛙仍擁有功能健全的基因網(wǎng)絡(luò)，能在其上顎長(zhǎng)出牙齒。
「這不是說(shuō)它們必須從零開(kāi)始重新演化出牙齒，」維恩斯說(shuō)：「只不過(guò)是要把牙齒放回2億年來(lái)都沒(méi)長(zhǎng)牙齒的地方而已。」
這個(gè)過(guò)程在諸如蟾蜍之類(lèi)的其他跳跳兩生類(lèi)身上，或許是不可能的，因?yàn)轶蛤芡耆珱](méi)有牙齒。約翰．阿布拉米安（John Abramyan）是密西根大學(xué)迪爾伯恩分校的生物學(xué)家，同樣也沒(méi)有參與這項(xiàng)研究。他最近才研究了蟾蜍的琺瑯質(zhì)基因編碼，而蟾蜍是約在6000萬(wàn)年之前就已經(jīng)完全失去牙齒了。他發(fā)現(xiàn)，那些基因在幾百萬(wàn)年歲月中基本上已經(jīng)劣化成了假基因（pseudogenes，或稱偽基因，也就是喪失了原本功能的基因）。
「基本上這些基因就是失業(yè)了，」也沒(méi)有功能，阿布拉米安說(shuō)：「［但］既然大部分的蛙上顎都還是有牙齒，理論上它們就擁有能制造可用牙齒的所有工具，所以這不能算是演化的躍進(jìn)。」
演化之謎
然而，這并沒(méi)有告訴我們這個(gè)物種到底是為什么、又是怎么得回了下顎的牙齒，不過(guò)食物絕對(duì)扮演了某種角色，帕魯說(shuō)。身為動(dòng)物用于咬嚼的主要工具，牙齒通常都是照著菜單鑄造的。帕魯相信，因?yàn)榇蟛糠滞茴?lèi)都喜歡小昆蟲(chóng)，而使用黏黏的舌頭捕捉獵物，也使得牙齒對(duì)某些物種來(lái)說(shuō)比較沒(méi)那么重要。然而，貢德氏囊蛙胃口很好，甚至?xí)韵耱狎婧推渌茴?lèi)那么大的獵物。在追捕大獵物的時(shí)候，下顎的牙齒或許有助于咬緊扭來(lái)扭去的獵物。
但如果重新演化出牙齒是為了讓貢德氏囊蛙吞吃大型獵物，那為什么其他肉食性蛙類(lèi)沒(méi)有重新長(zhǎng)出牙齒呢？有些蛙類(lèi)，像來(lái)自南美洲、體型碩大的角蛙（pacman frog），下顎就長(zhǎng)有鋒銳的尖牙，可以咬緊獵物。但這些尖牙其實(shí)是「?jìng)锡X」，是下顎骨的骨質(zhì)延伸，沒(méi)有象牙質(zhì)也沒(méi)有琺瑯質(zhì)。
根據(jù)艾莉莎．薩迪耶（Alexa Sadier）的看法，有些答案可能就藏在蛙的胚胎里。她是加州大學(xué)洛杉磯分校的演化生物學(xué)家，主要研究蝙蝠牙齒的演化，但最近她也審查到好幾個(gè)例子，看到已消失的特征仍會(huì)出現(xiàn)在動(dòng)物發(fā)育的早期階段。她相信，若將貢德氏囊蛙的發(fā)育和其他蛙類(lèi)的胚胎拿來(lái)比較，可能有助于理解基因是如何、又是何時(shí)打開(kāi)或關(guān)掉了牙齒的形成。
她預(yù)測(cè)，如果學(xué)者真的掃描胚胎的話，就會(huì)找到更多關(guān)于牙齒在發(fā)育過(guò)程中消失的證據(jù)、還有伴隨的遺傳連結(jié)。
帕魯也希望能在這種蛙身上進(jìn)行一些發(fā)育遺傳研究，但新鮮胚胎并不可行——從1996年之后就沒(méi)有人在野外看過(guò)活的貢德氏囊蛙樣本了，就連它們?cè)欢群芘d旺的厄瓜多柯塔卡奇卡亞帕斯生態(tài)保留區(qū)（Cotacachi Cayapas Ecological Reserve）潮濕的火山山麓丘陵都沒(méi)有。對(duì)它們所知甚少，而厄瓜多和哥倫比亞的霧林帶又遭到農(nóng)業(yè)和伐木的蹂躪，使得它們的數(shù)目銳減，有些人擔(dān)心這個(gè)物種已經(jīng)滅絕。
不過(guò)，突然重新發(fā)現(xiàn)本來(lái)以為已經(jīng)滅絕的蛙類(lèi)，倒也不是沒(méi)發(fā)生過(guò)。像是在2018年，學(xué)者就發(fā)現(xiàn)了13年來(lái)連一只都沒(méi)看到的角囊蛙（horned marsupial frog），地點(diǎn)就在曾經(jīng)觀察到貢德氏囊蛙的同一處厄瓜多霧林中。
帕魯希望，貢德氏囊蛙也會(huì)像這樣重新出現(xiàn)——尤其是因?yàn)檫@種兩生類(lèi)的現(xiàn)生活樣本，會(huì)是多了解它們的牙齒、并解決這個(gè)演化謎團(tuán)的關(guān)鍵。
作者:探索
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