馬達加斯加和美洲的小毒蛙將有毒的化合物作為它們防身的化學武器,,例如一些生物堿,。一項新的研究發(fā)現(xiàn),盡管這兩種生活在不同地區(qū)的毒蛙親緣關系很遠,,但是它們都能夠從螞蟻和其他節(jié)肢動物那里獲得同一種生物堿,,這表明,生物能夠各自獨立地進化出類似的化學防御機制,。
在澳大利亞,、馬達加斯加和中南美洲發(fā)現(xiàn)的4種毒蛙可以說是地球上最致命的動物之一,。在哥倫比亞有一種拇指大小的毒蛙,其皮膚中含有的毒素足以殺死10個成人,。這些毒蛙的毒性來自于生物堿——這是包括馬錢子堿和尼古丁在內的一組苦味的有機化合物,。由于絕大多數(shù)毒蛙無法自身合成生物堿,因此直到不久之前,,這些毒素的來源一直是個未解之謎,。研究人員在去年發(fā)現(xiàn),一種巴拿馬的毒蛙很有可能通過食用毒螞蟻和一種千足蟲來獲得自己的生物堿,。
其他種類的毒蛙是否也能將類似的節(jié)肢動物作為自己的生物堿來源呢,?為了找到問題的答案,由美國紐約州伊薩卡康奈爾大學的研究生Valerie Clark率領的研究小組對采自馬達加斯加的毒蛙和節(jié)肢動物進行了研究,。研究人員在這些毒蛙體內發(fā)現(xiàn)的81種生物堿中,,有7種同時出現(xiàn)在這些兩棲動物捕食的節(jié)肢動物體內,這意味著,,這些毒蛙與它們的巴拿馬“遠親”一樣,,也能夠從食物中獲取所需的毒素。盡管馬達加斯加毒蛙與其捕獲的節(jié)肢動物同它們的中南美洲“表親”以及食物相去甚遠(除了一種千足蟲以及一種螞蟻),,但是這些毒蛙體內的生物堿卻有75%是相同的,。研究人員沒有在其他的馬達加斯加青蛙和美洲青蛙中發(fā)現(xiàn)這些共有生物堿的事實表明,這兩地的毒蛙并不是通過一個共有的祖先進化出這套化學防御機制的,。研究人員在上周的美國《國家科學院學報》網絡版上報告說,,實際上,這種源自節(jié)肢動物的生物堿在化學防御機制中的作用,,很可能是這兩個地區(qū)的毒蛙各自獨立進化而來的,。
康奈爾大學的化學生態(tài)學家Thomas Eisner認為,這次研究人員發(fā)現(xiàn)的毒蛙體內的“化學物質或多或少都是類似的,,這確實讓人吃驚”,。他指出,“這項研究成果是關于趨同的一個非常好的例證”,,表明了復雜生物體在進化過程中是如何利用化學物質的,。