對于鄉(xiāng)下農(nóng)田司空見慣的的青蛙,你可能會覺得不足為奇,你甚至不會去想這樣一個問題:青蛙的腦大小,是否與它的壽命長短有關(guān)系。
不過,這個看似無厘頭的問題,卻被西華師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的兩棲動物生態(tài)適應(yīng)研究團隊認了真,他們試圖通過實驗數(shù)據(jù)來尋求二者之間的關(guān)系。本月初,國際進化生物學(xué)權(quán)威期刊《Evolution》(《進化》)發(fā)表了該研究團隊5名成員與瑞典斯德哥爾摩大學(xué)Kotrschal Alexander博士共同完成的論文“Large-brained frogs mature later and live longer”(腦更大的蛙類活得更久),經(jīng)研究表明:腦更大的蛙類,活得會更長久。
西華師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院研究員、博導(dǎo),也是兩棲動物生態(tài)適應(yīng)研究團隊帶頭人的廖文波覺得,這個研究發(fā)現(xiàn)其實是一條關(guān)于蛙類很有意思的“八卦新聞”,讓人們多掌握一個常識,更好地去研究和了解蛙類動物。
研究團隊在野外采集蛙類樣本數(shù)據(jù)
新的發(fā)現(xiàn)
蛙類腦大小與壽命長短成正比
這個研究想法的產(chǎn)生,純屬意外。
“其實就是坐在辦公室里,突然想起來研究這個問題的。”去年下半年的一天,廖文波坐在辦公室指導(dǎo)團隊成員寫論文,期間,他在網(wǎng)上瀏覽到這樣一篇文章,靈長類動物的壽命與腦大小存在關(guān)系。
“我們研究的蛙類,會不會也存在這樣的關(guān)系?”廖文波一拍手,對這個蛙類界的“八卦新聞”來了興趣,他讓團隊成員余鑫在網(wǎng)上搜羅相關(guān)資料。
“網(wǎng)上有人提到蛙類的腦大小與壽命長短可能有關(guān)系,但沒有做系統(tǒng)研究。”余鑫在網(wǎng)上搜索后,又和研究團隊的成員對實驗室過去8年內(nèi)采集到的蛙類樣本數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)梳理。
團隊成員通過對采集到的上千條樣本數(shù)據(jù)進行梳理研究后,很快得出結(jié)論:蛙類的腦大小,確實與壽命長短成正比關(guān)系,腦越大的蛙類,性成熟更早,壽命會更長,比如說青蛙的繁殖壽命(性成熟后的壽命)跟腦的嗅球、腦腹側(cè)相對大小呈正相關(guān)關(guān)系,與嗅神經(jīng)、視頂蓋、中腦、小腦區(qū)域沒有關(guān)系。
廖文波在電腦上指出《進化》期刊的封面
樣本數(shù)據(jù)
40個種類的蛙分別來自10余省市
為這項研究結(jié)論提供數(shù)據(jù)支撐的蛙類樣本,是廖文波所帶領(lǐng)的兩棲動物生態(tài)適應(yīng)研究團隊在過去8年內(nèi)所采集整理的,分別來自四川、云南、貴州、湖南、廣東等10余個省市,每一個蛙類樣本,都注明了采集地的經(jīng)緯度,除了常見的青蛙外,還包括牛蛙、樹蛙、澤蛙等等40種蛙類。
研究團隊是如何判斷一只蛙的年齡呢?
廖文波告訴成都商報記者,團隊采用的是骨齡學(xué)切片法來判斷一只蛙的年齡。在采集樣本的時候,樣本采集者會將蛙的右后肢最長的一根腳趾第二節(jié)趾骨切斷,然后通過蘇木精染色法看年輪線來確定青蛙的年齡,“就像樹木一樣,要判斷一顆樹的年齡,也是以數(shù)年輪為準(zhǔn)”,一般來說,蛙的最長壽命是生活在高海拔地區(qū)的湍蛙,壽命10多年,我們通常見到的青蛙,一般年齡在五六歲左右。
“蛙都是晚上去捕捉,然后解剖研究。”研究團隊成員金龍說,捕蛙是一項辛苦的工作,也暗藏危險,研究團隊的成員都是晚上打著手電筒去鄉(xiāng)間農(nóng)田捕捉,有天晚上,他和同伴打著手電筒捕蛙,光線在水面上一晃,一個“青蛙腦袋”探出布滿浮萍的水面,他原本打算用手去捉,但距離太遠便改用網(wǎng),“一網(wǎng)住才發(fā)現(xiàn)它根本不是青蛙,而是一條蛇”。
金龍全程參與了蛙類腦大小與壽命長短之間關(guān)系的研究,也是后來發(fā)表在《進化》期刊上的論文作者之一,他從2009年進入西華師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院開始,便加入兩棲動物生態(tài)適應(yīng)研究團隊,直至去年碩士畢業(yè)留校,仍待在團隊工作,這對于他來說,是一種興趣使然。
《“Large-brained frogs mature later and live longer”(腦更大的蛙類活得更久)》論文打印頁
研究團隊成員余鑫
權(quán)威期刊
論文在國際進化生物學(xué)期刊上發(fā)表
4月3日晚上,當(dāng)?shù)弥约菏鹈麨榈谝蛔髡叩恼撐?ldquo;Large-brained frogs mature later and live longer”(腦更大的蛙類活得更久)在國際進化生物學(xué)權(quán)威期刊《Evolution》(《進化》)上發(fā)表時,團隊成員余鑫激動好了一陣,“熬過了最黑暗的兩個月,終于有了個結(jié)果”。
余鑫是這篇論文的主要起草者,因為這是一篇要在國際期刊上發(fā)表的論文,論文內(nèi)容必須全部用英文來寫。“因為她(余鑫)的英語成績很好,所以我就讓她來寫論文初稿。”廖文波說。“當(dāng)時每天上了課,就去實驗室,查文獻資料,搜集實驗數(shù)據(jù),花了兩個月才把論文初稿寫好交給廖老師。”高考英語成績146分的余鑫坦言,“寫論文是自己人生中度過的最黑暗的兩個月,有時候做夢都在寫論文”。
廖文波說,在研究后期,他將整個研究過程和結(jié)論還發(fā)給瑞典斯德哥爾摩大學(xué)的Kotrschal Alexander博士進行探討和交流意見,后者主要是開展對動物腦袋領(lǐng)域方向的研究,這剛好與自己團隊所研究的蛙類腦與壽命長短這個選題有交叉點。成都商報記者看到,這篇刊發(fā)在《進化》期刊上的論文,有Kotrschal Alexander博士的署名。
對于這項研究發(fā)現(xiàn)的應(yīng)用價值,作為論文通訊作者的廖文波說:“要說(研究成果)有什么應(yīng)用價值,其實就相當(dāng)于1+1=2,談不上應(yīng)用價值,但可以讓人們多掌握一個常識,更好地去研究和了解蛙類動物”。
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