Skip to main content
 主页 > 新闻中心 >

生物多样性|黄水“寒露林蛙”体色变化有何“蹊跷”?快来看这项研究

2021-09-10 00:41 浏览:

为迎接 《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(COP15)的举办, 2019年—2020年市生态环境局、市教育委员会、共青团重庆市委员会组织开展了青少年生物多样性探究大赛(重庆)。

重庆赛区累计收到来自全市7000份作品,共有410所学校参加。大赛最终评审出特等奖 6 名、一等奖 15 名、二等奖 30 名、三等奖 60 名、优秀奖 120 名,同时还评选出了 45 所学校获得优秀组织奖。

重庆黄水“寒露林蛙”在不同环境下生活体色变化的研究

“寒露林蛙”是我国特有的珍贵野生动物,也是唯一以节气命名的物种。作为一个近年来新发现的物种,目前人们对它的研究还比较有限。

在一次研学活动中,我意外收获了几只珍贵的重庆黄水“寒露林蛙”。通过持续3个月的一系列探究活动,我了解了黄水“寒露林蛙”的相关知识,还发现了黄水“寒露林蛙”体色变化的原理。并提出了在城市楼面建筑材料上涂可感光的特殊涂层,以减少光污染的设想。同时,也提出了加强对“寒露林蛙”这一珍稀野生动物保护的建议,引发人们对野生动物保护的反思!

2019年国庆节期间,正值二十四节气的“寒露”前后,我和“渝南山青”研学旅行团的哥哥姐姐去石柱黄水研学时,收获了几只珍贵的“寒露林蛙”。为了更好地观察、研究它们的生活习性,老师同意我们带回家饲养。在养蛙的过程中,我发现了一个奇特的现象:“寒露林蛙”身上的颜色会发生改变!究竟是什么原因让它们的体色发生了改变呢?在妈妈的鼓励和帮助下,我决心通过自己的努力来寻找答案。

1、上网、查阅资料、请教相关专家了解“寒露林蛙”的相关知识

4、进行体色变化的对比实验。观察在不同环境影响下“寒露林蛙”体色发生的变化,从而解密“寒露林蛙”变色的原因。

探究寒露林蛙的体色为什么会发生变化?影响体色变化的原因有哪些?能否利用“寒露林蛙”体色改变的特点更好地服务于我们的生活。

蛙类干湿分区饲养盒、鹅卵石、青苔若干、橙色假花、中号养鱼盒、《体色实验记录表》、智能手机、照相机等。

为了对“寒露林蛙”这一物种做比较全面的了解。我开始上网查阅资料,前往有“寒露林蛙”分布的大山深处,了解它们的野生生活环境,并对带回家的活体样本进行观察。通过搜集到的资料和观察到的情况,我对“寒露林蛙”有了比较清晰的认识和了解。

“寒露林蛙”不同于常见的蛙,它们的个头比较大,雌蛙比雄蛙大。喜欢生活在茂密的山林里,由于繁殖季节在中国农历24节气中的寒露节前后,所以又被称为“寒露林蛙”。

作为唯一以节气命名的物种,“寒露林蛙”自2007年在湖南省双牌县阳明山被发现以来,仅在湖南、江西、贵州、广西等地被发现过。2018年有新纪录显示,在我们重庆的缙云山、大板营、黄水等地,一种原始记录为“峨眉林蛙”的物种也在寒露前后繁殖,山民们称它为“寒鸡”。经过反复对比,我们确认,它们正是传说中的“寒露林蛙”。

③ 繁殖季节在农历寒露节(10月8日或9日)前后。

“寒露林蛙”只有在秋末繁殖期,才会下山聚集到周围的沼泽地、水田中、池塘边交配产卵。产卵的时间与海拔高度有一定关系,海拔越高产卵时间越早。成蛙在产卵地周围的土壤中或枯枝、落叶下经过短暂的生殖休眠后便进入森林,开始陆牺生活。

“寒露林蛙”与鱼类相似,是体外受精动物。蛙卵的孵化期一般为7天左右,孵化成蝌蚪后便潜藏在较深的水体中进入冬眠状态,以躲避寒冷的冬季。

第二年阴历四月,当小蝌蚪褪去尾巴,长出四条腿变成幼蛙以后,它们便离开越冬水体,进入森林生活。

为了更好地观察“寒露林蛙”的生活习性,老师同意我们带回家饲养,我领养了三只“寒露林蛙”。它们分别是两只雄蛙和一只雌蛙。

由于刚带回来的时候有两只蛙还在抱对,所以我特别幸运地观察到了“寒露林蛙”的产卵过程。

处于繁殖期的两只“寒露林蛙”紧紧地抱在一起,一动不动,不吃也不喝。大约过了一周左右,它们终于分开了。我想应该是产卵了吧!果然,在鹅卵石旁、青苔边上,多出来一大堆黏糊糊、黑漆漆的东西!

本以为产完卵的蛙就会进食了,可两只蛙还是一动也不动!但我发现,抱对那只雄蛙的颜色由最初的黄色变成了绿色!

后来,观察另外那只没抱过对的雄蛙,它也会变色!一会儿黄、一会儿绿!雌蛙虽然没变成绿色,但颜色的深浅也有所变化!这是怎么一回事呢?我决定一探究竟。

通过查阅资料,我了解到,“蛙类”的皮肤确实会变色!这是为了更好地捕捉猎物,也是对自身的一种保护。

比如:活跃在池塘里的“金线蛙”体色与周围荷叶、浮萍的颜色非常接近;栖息在树上的“背崩棱皮树蛙”体色和大树难分彼此;在地上蹦跳的“泽蛙”体色和泥土的颜色非常相似;生活在山溪激流处的“西域湍蛙”体色与湿地融为一体。

对于蛙会变色的这个结论我有些好奇,甚至在想,如果“蛙类”生活在艳丽的橙色环境中,难道体色也会变成漂亮的橙色吗?如果可以的话,我是不是就可以让蛙变成任意颜色呢?为了解答心中的疑惑,我决定通过实验来证实一下。

在艳丽的橙色花环境下,我并没能看到橙色蛙的出现。更不用说想任意改变蛙的颜色了。这又是为什么呢?

我又查询资料,资料告诉我:这是跟“寒露林蛙”皮肤上的色素细胞有关。当蛙的眼睛将所感知到的环境现象通过神经传递到脑下垂体中叶时,就会刺激它产生激素,而这些激素又会促使皮肤真皮层中某种与外界环境颜色相近的色素细胞集中或扩散,所以我们就能看到蛙身上呈现出与外界环境主色相似的体色。之所以没能变成“橙色蛙”,是由于“寒露林蛙”体内黄色素细胞扩散的结果。

在养蛙的过程中我还发现,在同样的环境下,“寒露林蛙”的体色在天气暖和的时候要比在天气寒冷的时候浅一些。我想,影响“寒露林蛙”的体色变化除了生活环境以外,应该还有其他的原因吧!于是,我又做了以下几个实验。

经过观察我发现,当温度升高时“寒露林蛙”的体色会变浅;当温度降低时,体色会变

深。那温度的变化为什么又会影响到“寒露林蛙”的体色呢?经过一番思索,我在网上找到了答案!

原来,这是因为当温度升高时“寒露林蛙”的皮肤吸热多,体色会变浅;当温度降低时,皮肤吸热少,体色就变深了。它们的这一特性对体温的调节是非常有利的。

实验中,我发现当“寒露林蛙”在遭受意外刺激(比如:兴奋、恐惧、紧张等),全身或身体的局部会变成红。

通过查阅资料我了解到,这是因为突然的刺激会促使“寒露林蛙”的体内分泌出一种叫做“肾上腺素”的激素。而这种物质能使“蛙”的心跳与呼吸加速、血流量加大、血压升高,所以体色也发生一些变化。

总结:通过以上的实验我发现,“寒露林蛙”的体色会随着周围的环境主色、温度、以及体内“肾上腺素”的分泌而发生改变。这是“寒露林蛙”适应环境的一种本能活动,也是生物进化的结果。

既然改变体色是“寒露林蛙”适应环境、保护自己的一种方式,那我们能不能利用它的这些特点服务于人类的生活呢?

思考1:“蛙”的体色会随着周围环境颜色的变化而变化

我的建议:现在我们重庆的高楼越来越多了!一到夏天,强烈的太阳光照射在楼面玻璃上反射出来的光特别刺眼,让人感到更加炎热。如果能在楼面的建筑材料或玻璃上涂一种可以根据光线强弱发生变化的涂层,当光照强烈时颜色变深,光照弱时,颜色变浅。这样夏天既不会增加光污染,冬天建筑物也不会看起来很沉闷。

由于目前国内对“寒露林蛙”的研究还比较少,野生资源正遭受严重破坏,这一物种很有可能濒临灭绝。为了保护这一珍贵的物种资源,我建议:

1、不要随意捕杀、收购来路不明的野生“寒露林蛙”。如果看到有人捕杀,要勇于制止。

2、不要随意喷洒农药、化肥,保护好“寒露林蛙”的生活环境。如果要喷洒农药,一定要降低浓度,以免“寒露林蛙”误食农药而死亡。

3、设立相应的野生动物保护法律,加强对“寒露林蛙”的保护。

4、加强对“寒露林蛙”人工养殖技术的研究。这样就能更加科学地保护和利用“寒露林蛙”这一宝贵的物种资源了。