青蛙如此脆弱,為何能熬過大滅絕而暴龍卻滅絕?
兩棲動物早在3.7億年前的泥盆紀就出現在地球上,當時一些勇於冒險的魚類嘗試登陸,最終演化成最早期的兩棲類。時至今日,大多數現存兩棲動物都屬於無尾目(青蛙與蟾蜍),據信牠們與恐龍幾乎同時出現在三疊紀早期。
這意味著兩棲動物成功熬過了五次大滅絕中的三次,包括某些古生物學家認為應該列為第六次大滅絕的卡匹敦階事件,以及無數次小型生態危機。而無尾目更是挺過了其中兩次大滅絕。
但看看現今情況,這個事實令人難以置信。雖然我們無法確知上個世紀有多少種蛙類滅絕,但數量肯定相當驚人。光是壺菌病就導致數十種蛙類滅絕,還有數百種正瀕臨絕種。情況嚴重到生態學家甚至要為青蛙建造「桑拿房」來減緩傷害。同時,水質酸鹼值變化或溫度過高等因素,也讓許多蛙類從生態系中消失。
這樣的生存現狀,實在難以想像牠們是如何挺過小行星撞擊後的高溫火牆、火山灰雲與連年饑荒,更別說後來由超級火山引發的三疊紀-侏羅紀滅絕事件——當時物種滅絕比例幾乎與白堊紀末期相當。
我們或許永遠無法確知科米蛙(Kermit)的祖先是如何存活下來的,但古生物學家確實提出了一些有趣的假說。
荷蘭烏特勒支大學的白堊紀-古近紀滅絕事件專家Melanie During告訴我們,青蛙有個常被忽略的特質:許多種類都是「先鋒物種」,能在環境劇變後率先重返生態系。
During舉例說:「建築工地總是會吸引一些平常看不到的青蛙,有時工程甚至會因此暫停。」她笑著補充:「牠們簡直是災難愛好者,專門選擇受損的區域棲息,因為缺乏競爭對手。一旦其他物種回來,牠們就會消失。」
當然不是所有無尾目都如此,澳洲人就很清楚蔗蟾蜍的競爭力有多強。但During認為:「如果青蛙是小行星撞擊後最早復甦的物種,我一點都不會驚訝。」
至於青蛙祖先如何度過最嚴酷的災難期?During推測穴居物種可能躲過了最初的紅外線衝擊波——這在大西洋盆地數千公里範圍內都是最致命的傷害。而以昆蟲為食的特性,也讓牠們在火山灰遮蔽天空、植物無法生長的時期較易取得食物。
但臭氧層破損導致的數十年紫外線輻射增強,對青蛙卻是嚴峻考驗。During解釋:「牠們的肝臟負責造血而非骨髓,因此對紫外線特別敏感。」她推測當時存活下來的可能是那些穴居種類,這些倖存者後來發現「生態位突然變得無比寬廣」。
要驗證這些假說,我們需要找到災難後不久的青蛙化石。就像研究顯示,當時存活的鳥類多是食種子物種。但During坦言:「最大的問題是那個時期的化石儲存狀況。北美地區研究得夠深入了,我們能輕易找到暴龍、鴨嘴龍等撞擊前的化石,但古近紀地層中只有零碎的哺乳動物牙齒或頜骨。」要找到脆弱的青蛙骨骼化石更是難上加難。
有趣的是,我們對二疊紀-三疊紀大滅絕(又稱大滅絕事件)中兩棲動物存活機制的瞭解,可能比對白堊紀滅絕的還多。今年初發表的研究顯示,三疊紀早期的兩棲動物食性廣泛,能隨環境變化調整獵物選擇,且所需食物量比競爭對手少。
布里斯托大學的Aamir Mehmood博士團隊發現,當時存活的兩棲動物偏愛淡水環境,這可能比陸地更穩定。更驚人的是,研究顯示某些兩棲動物能在極端高溫時期進行跨半球遷徙,雖然所謂的「涼爽期」對現代標準來說依然炎熱。
雖然這些古兩棲動物後來被恐龍超越,哺乳動物祖先也在三疊紀開始多樣化,但許多生物學家認為現代蛙類可能是牠們的後裔——儘管這個觀點仍存在爭議。