那些世界上如此之小的動物，最小的青蛙不到1厘米可以趴在硬幣上

微小動物之謎

夜幕降臨，在巴布亞紐幾內亞實地考察的美國路易斯安那州立大學生物學家克里斯托弗·奧斯汀等人正走在回營地的路上。森林地面上傳來的好似昆蟲發出的高亢叫聲，引起了奧斯汀的注意，他和他的同事們開始在森林底層的落葉中搜尋起來——尋找新的物種，這也正是他們這次林中探險的目的。奧斯汀後來說：「那天晚上，我們在草叢落葉中反覆搜尋，但光線太暗，我們什麼也沒發現，最後只得將發出聲音的那個地方的一大把枯枝敗葉抓起來扔進一個塑料袋裡。」

回到營地後，在明亮的燈光照射下，他們在收穫物中翻找起來，很快就明白了：他們之所以在雨林中什麼也發現不了，是因為這些發出響亮叫聲的生物實在是太小了，身長只有7.7毫米。重要的是，它們並不是昆蟲，而是完全長成的青蛙，它們發出高亢叫聲的目的是為了吸引異性。

奧斯汀他們當時並沒有意識到，他們發現的微型青蛙堪稱世界微型動物之最

，打破了發現的最小脊椎動物紀錄保持者：印尼蘇門答臘的一種微型淡水鯉魚。

那麼，有沒有更小的脊椎動物正等著我們去發現呢？小型脊椎動物能小到什麼程度？其微小化的極限是什麼？最重要的是，是什麼原因讓這些生物變得如此之小？

它們為什麼變微小？

在過去幾年中，形成了一股尋找世界最小動物的熱潮，部分原因可能是因為人們越來越清楚地意識到這一獨特物種群體的存在。當然，這也得益於新的探索工具的幫助。奧斯汀說他將數碼相機臨時作為顯微鏡用，立即發現這種小不點青蛙是一個全新的物種。新加坡魚類學家發現，即使他們用網眼非常細小的網撈魚也還是會有「漏網之魚」，這引起了他們的注意，開始捕捉這些微型魚用於研究。

隨著更多的研究人員加入到研究微型動物的行列中，這類發現越來越多，從魚類到青蛙，從蜥蜴和蛇，生物學家在大多數類別的動物群體中都發現了它們極端微小的「小型版」。

那麼，是什麼原因讓這些生物變得如此微小呢？不同因素可能推動了不同類型動物的這種微型化演變過程。例如，許多微型魚都是在沼澤中被發現的，正是因為超小的尺寸，它們在乾旱時期才能在小水塘里生存下來。至於微型青蛙的進化，是因為存在著一個適合微型捕食動物存在的小生境，例如落葉堆中的大量蟎蟲——這些獵物實在太小，很難進入其他獵食動物的視線。

這可能有助於解釋為什麼大多數小型脊椎動物都是在島嶼上而不是大陸上被發現的。與大陸相比，島嶼有著更為獨特的生態環境，這也意味著更為獨特的進化空間，因此往往會產生非常微小的物種。

它們如何變微小？

讓體形變小的最簡單方法是儘早停止生長。一些極小動物甚至更為極端：它們早早地就停止了身體的發育，以至於一些成年特徵永遠都不會形成。例如，一些迷你青蛙擁有非常簡單化的骨架，那些體形較大的青蛙品種在發育後期形成的骨頭，在這些迷你青蛙身上從來就沒有形成過。一些真正迷你型的小青蛙的腳趾的數目會相應減少。

這些青蛙甚至繞過了早期發育過程中的一個或多個階段，許多微小的青蛙物種乾脆就是「直接發育」——跳過蝌蚪階段，幼蛙直接從蛙卵中「蹦」出來，這可能是因為它們生活在一個危險而且不穩定的水棲環境中。對於後代繁殖較少的物種來說，這種生存策略尤為重要。

倫敦自然歷史博物館的魚類學家拉爾夫·布里茨於2006年發現的蘇門答臘鯉魚也有著類似的情形。它們的樣子看起來像仔魚，但擁有的一些功能卻表明它們是完全成熟的成魚，如在雌魚的肚子里有卵。骨頭缺失是微小魚類的另一個特點。對微型魚骨骼系統的研究發現，與其近親相比，這些微小魚類少了十多塊骨頭，而這些「失蹤」的骨頭中的大部分通常都是在這些魚類的生命後期才發育形成的。「發育阻斷」是物種進化中的一種特殊表現。

然而，小型魚不只是仔魚的發育中止，許多微小魚類還進化出了一些獨特的功能，如雄性小型鯉魚形成了形狀怪異的腹鰭。這些小鯉魚看起來與鯉魚家族中的其他3000多個成員都不一樣。在由業餘水族愛好者拍攝的攝像資料中，科學家捕捉到了小型鯉魚進行交配的珍貴鏡頭——雄性鯉魚的形狀奇特的鰭會有節奏地翩翩翻動。科學家認為，這種奇特的鰭可能在吸引異性時發揮作用。

小型魚的「發育阻斷」為進化開闢了新的可能性。停留在仔魚狀態給了它們更多的自由發展的機會，它們能夠做其他魚類所不能做的許多事情。如像蓋房子，樓層建得越高，在上面自由發揮、增加東西的餘地就越小；但如果回到打地基階段，對未來的設計構想上就有更多發揮想像力的餘地。

它們還會變得更微小嗎？

不過，身體可以縮小到什麼樣的程度，這還是有限度的。許多限制來自於一個事實：對於任何形狀的生物形體來說，隨著身體縮小，身體表面積與體積之比將增大，失去熱量的速度將加快。這也是溫血的鳥類和哺乳動物需要面對的一個重要問題：身體越小，它們必須擁有越快的產熱能力，以補充失去的熱量。體形較小的鳥類和哺乳動物都會將它們的新陳代謝降低到絕對必要的限度。最為典型的證據是一種最小的食蟲小哺乳動物鼩鼱（外形像老鼠），它們需要不斷地進食，以持續補充通過皮膚快速失去的能量。

這也就是為什麼最小的鳥和最小的哺乳動物，也都比最小的爬行動物要大得多的原因。目前已知的最小的鳥是古巴的一種蜂雀，身長30毫米；已知的最小的哺乳動物是歐洲、北非和東南亞地區的一種微小的鼩鼱，身長40毫米。馬達加斯加的一種身長只有30毫米的小變色龍被人們冠之以「年度最小爬行動物」頭銜，

但它還是比加勒比地區的一種爬行動物——侏儒壁虎稍長一些，後者的身長只有16毫米，能夠自如地蜷縮在一枚硬幣上。

雖然熱量損失對於冷血動物來說並不是一個重要的問題，但水分損失卻是它們要面對的嚴峻問題，對於兩棲動物來說尤其如此——一隻迷你小青蛙在乾燥的空氣中只需幾分鐘時間就會失去身體的所有水分。

正因此，奧斯汀在測試在巴布亞紐幾內亞發現的微小青蛙的跳躍能力時，總是非常小心，以避免對它們造成傷害。多孔的皮膚，較大的表面積與體積之比，乾燥對於它們來說很危險，這可能正是這種小型青蛙喜歡棲息在潮濕的枯枝落葉中的原因。

對於魚類來說，它們是冷血動物，但同時又是水生生物，所以熱量流失和乾燥都威脅不到它們。不過，魚類的微型化會受到其他方面的制約。對於非常微小的動物來說，這裡或那裡少幾根骨頭也許影響不大，但有些身體部件是不可或缺的。比如，它們仍然需要擁有視力和聽力等。身體器官按比例縮小也會受到一定的限制，原因之一是器官是由細胞構成的，像大腦和眼睛等複雜器官需要一定數量的細胞才能正常發揮作用。其結果就出現了一個奇特的現象：與體形較大的動物相比，微型動物的身體器官在身體體積中所佔的比例更大。

脊椎動物在變得更加纖小的過程中，身體內部處理生存所需的方式也變得更為巧妙，特別是在繁衍後代方面。與其他方面的「縮水」策略不同，你總不能生下半個後代，唯一辦法就是產下個頭更小的後代，而較小的後代更難以存活。所以，動物身體的縮微化也意味著後代數量的減少。

這種情況在世界上最小的蛇的群體中最為明顯。體長只有100毫米的巴貝多細盲蛇的雌蛇一次只產一個卵，即使如此，對於這種微小的蛇來說，仍然是一個異常沉重的負擔，因為一個卵就佔去了雌蛇一半的體腔，其細管狀的腹腔幾乎被它的後代所填滿。

事實上，最小的兩棲類、爬行類和哺乳類動物體內都只能容納一個相對較大的受精卵。這清楚地表明，它們的體形已經縮小到了生存的極限。

身體的形狀或許可以用來解釋這樣一個事實：儘管要面對水分流失的威脅，已知最小的兩棲類動物還是比最小的爬行動物更小。生物學家認為，這與它們的特殊體形有關。青蛙的形狀更像是長有四肢的球體，這使得它們更容易在容納身體各種器官的同時，仍然為卵的生長留出足夠的空間。所有這些因素表明，雖然可能還有更小的脊椎動物等待我們去發現，但它們不可能會小得太多。

目前生物學家仍然在為已知最小脊椎動物紀錄保持者的問題而相持不下。在這場「微小脊椎動物之最」的競爭中，青蛙顯然具有明顯優勢：青蛙沒有尾巴，而魚有尾巴。奧斯汀在巴布亞紐幾內亞獲得的最小青蛙標本從吻端至肛門的長度僅為7.7毫米，他認為肯定能擊敗布里茨在蘇門答臘島上發現的最小鯉魚，這種鯉魚成魚最短個體的長度從吻端到尾鰭的長度為7.9毫米。

對此，布里茨有些不服氣。他說：「如果我也用兩棲動物的測量標準來測量鯉魚身長，從吻端至肛門的長度會短得多，將在5毫米以下。」而奧斯汀並不接受布里茨的這種說法。他說：「測量魚的長度當然要將尾巴算進去，這是所有垂釣者都知道的常識，這不是青蛙的錯，不是魚的錯，也不是科學家的錯，而是生物學和解剖學上的一個事實。」

究竟誰能最終獲得「微型動物之最」的頭銜？也許應該過幾年再做決定。我們將拭目以待。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！