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箭毒蛙稀有警告色受主流色保護繼續遺傳 保物種基因多樣性 

2019/9/3 — 14:13

警告色 (aposematism) 是一種生物防禦的特徵,用以警示潛在捕獵者切勿將之吃掉,例如法屬圭亞那的染色箭毒蛙 (Dendrobates tinctorius) 大部份都帶黃色條紋,顯示其有劇毒嚇走捕獵者。

不過,亦有部份染色箭毒蛙帶白色條紋。這是演化的其中一個不規則性,因為捕獵者會學習避免吃有警告色的箭毒蛙,而罕見的警告色是否有毒就較難被學習,對染色箭毒蛙整個物種的生存都較為有利。最新刊於《美國國家科學院院刊 (PNAS) 》的研究就嘗試解釋大自然如何令這些罕見警告色繼續傳到後代。

該研究由芬蘭于韋斯屈萊大學 (University of Jyväskylä) 演化生物學家 Bibiana Rojas 與加州大學爾灣分校的 J.P. Lawrence 領導。團隊發現,捕獵者會學懂避免獵食黃紋染色箭毒蛙,而這個喜好亦適用於白紋的一群。換言之稀有或較弱的警告色訊號可以在主流、較強的警告色保護下持續存在。

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雖然較強的黃紋警告色會隨時間令白紋染色箭毒蛙的競爭力較低,但基因組分析顯示白紋蛙的基因與黃紋的有明顯差異,而這種多樣性可存在於同一群族或不同被隔離群族間,從而保持染色箭毒蛙整體的健康。

另外,團隊又發現方法可量化捕獵者對染色箭毒蛙的化學防禦的反應,增加了解捕獵者與獵物互動關係。過去的研究都認為毒性就是一切,並以其他動物實驗測量毒性了解其防禦系統的強度。然而,例如染色箭毒蛙的獵物生存和演化取決於它們有否被吃掉,而非捕獵者的血液化學成份。

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因此,團隊將染色箭毒蛙皮膚提取物混和燕麥,測量捕獵者對燕麥的厭惡程度。結果顯示,毒性和厭惡性是兩個獨立因素影響染色箭毒蛙會否被吃。 Rojas 指,即使皮膚中含有較多毒素起染色箭毒蛙,未必是最令捕獵者反感,挑戰過去最毒個體就是最不受歡迎的說法。

來源:
Phys.org, Toxic frogs with weak defenses persist in the gene pool alongside stronger competitors, 2 September 2019

報告:
Lawrence, J.P., Rojas, B., Antoine, F. & el al. (2019). Weak warning signals can persist in the absence of gene flow. PNAS. doi: 10.1073/pnas.1901872116

文/Alan Chiu 、審核/Edward Ho

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