峨眉樹蛙產卵位點選擇對蝌蚪發育的影響

王剛 肖璐瑤 宋佳 肖杭書 劉松青

摘 要：產卵位點選擇是雌性選擇一個特定的環境產卵，以使后代的適合度達到最大。兩棲動物產卵位點對后代發育和存活至關重要。選取鞍子河國家級自然保護區的峨眉樹蛙（Rhacophorus omeimontis）為研究對象，通過野外觀察以及室內試驗，探究不同產卵位點（高或低）對蝌蚪發育的影響。結果顯示，峨眉樹蛙產卵位點距離水面距離變異大（7.5～232.5cm， n=87），80.5%喜歡選擇在距離水面30～180cm處產卵;高處的卵團窩卵數與低處沒有顯著差異，但高處卵團出膜蝌蚪和變態幼蛙的體型均顯著大于低處。表明峨眉樹蛙產卵位點選擇對蝌蚪發育有一定影響，高處的卵較低處的卵孵化的后代具有更高的適合度。

關鍵詞：峨眉樹蛙;產卵位點;蝌蚪發育

中圖分類號 Q958 文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2021）15-0042-04

The Effect of Spawn Site Selection on Tadpole Development of Emei Tree Frog （Rhacophorus omeiensis）

WANG Gang1，2 ?et al.

（1College of Chemistry and Life Sciences， Chengdu Normal University， Chengdu 611130; 2 College of Chemistry and Life Sciences， Sichuan Provincial Key Laboratory for Development and Utilization of Characteristic Horticultural Biological Resources， Chengdu Normal University， Chengdu 611130）

Abstract：Spawn site selection refers to the female choosing a specific environment to lay eggs in order to maximize the fitness of offsprings. Amphibians spawn sites are critical for the development and survival of their offsprings. In this study， we selected Omei tree frog （Rhacophorus omeimontis） as the research object in the Anzihe National Nature Reserve， researched the effects of different spawn sites （high or low） on tadpole development according to the field observation and experiment. The results showed that the distance between oviposition sites and water surface had a large variation （7.5cm～232.5cm， n=87）， 80.5% of tree frogs prefered to lay eggs at 30～180cm from the water surface. Clutch size in the high place had no significant difference to the lower place， but the body size of tadpoles and froglets in the high place were significantly larger than those in the lower place. These results indicated that the spawn site selection of Omei tree frog has influence on tadpoles development， which the offsprings in the high place has higher fitness than those in the low place.

Key words：Rhacophorus omeimontis; Spawn site; Tadpole development

目前，全球范圍內的兩棲動物種群正經歷著快速下降，許多物種已經瀕臨滅絕[1]。由于兩棲動物大都不具備育幼行為，其產卵位點的選擇對其后代的發育和存活顯得格外重要[2]。峨眉樹蛙（Rhacophorus omeimontis）隸屬兩棲綱（Amphibia）、無尾目（Anura）、樹蛙科（Rhacophoridae）、樹蛙屬（Rhacophorus），生活在海拔700～2000m的中山地帶，分布于我國西南和華南地區[3]。關于峨眉樹蛙繁殖生態學的研究主要集中在繁殖投入[4]、婚配制度[5]、性選擇[6]、體長和性比[7]等方面，而峨眉樹蛙產卵位點的生境選擇對其繁殖成功及后代發育的影響，還未見報道。本研究以峨眉樹蛙為對象，探究了產卵位點的選擇對蝌蚪發育的影響，為進一步豐富該物種的基礎生物學資料以及其有效保護提供科學依據。

1 研究區域自然狀況

本研究區域為四川省鞍子河國家級自然保護區內的巴栗坪保護站。保護區地處邛崍山系東南支脈龍門山中段，最高海拔3868m，最低1638m，地理坐標為103°07′～103°17′E，30°45′～30°51′N。鞍子河水系屬岷江支流，崇州西河上游，為中亞熱帶濕潤季風氣候區，雨量充沛，雨期長，多云霧，少日照，濕度大，年平均氣溫 12.3℃，年平均相對濕度為86%，年平均日照641.6h，無霜期200～230d[8]。鞍子河國家級自然保護區地處我國和全球生物多樣性保護的熱點地區之一的中國西南山地地區，保持了典型的自然生態系統，在全球范圍內都具有突出的代表性和典型性，具有很高的保護價值[9][10]。

2 研究方法

2.1 產卵位點生境調查 選取四川省鞍子河國家級自然保護區巴栗坪保護站旁邊的峨眉樹蛙繁殖水塘（103°13′23′′E， 30°46′43′′N）作為本試驗的調查地點。用GPS（Garmin Etrex）標注繁殖場的地理坐標、海拔高度等位置信息。用電子溫濕度計（Digital max/ min thermhygrometer）（Forestry Supplier， Inc.）測量繁殖場水體溫度和濕度，用自制的帶刻度標桿測量繁殖場水體深度以及卵團距水面的高度。為了盡量減少對蛙的干擾，以上數據每天都只測1次，且在上午8：00進行。用紅線對前1d測量的卵進行標記，避免第2天重復測量。

2.2 卵團采集 隨機采集了距水面高度小于30cm和大于180cm的泡沫卵團各8團，用于蝌蚪發育的研究。借助剪刀，直接將包裹著卵團的樹葉從樹枝上剪下，裝入自封袋中，加入少量水保持濕潤，封口并編號，于當天帶回實驗室孵化。

2.3 飼養管理和測量 將帶回的卵團分別放入塑料收納盒內孵化（規格：445×320×110mm），用肉眼計數統計每個卵團的窩卵數。卵在室溫下孵化，自然光周期，盡量模仿野外情景，將卵團懸掛，每日淋水保持濕度。在蝌蚪將孵化時，加大淋水量，模仿野外降雨時，雨水沖刷，蝌蚪出膜的情景，以保障卵的正常發育和孵化。待有蝌蚪出膜24h后，用網漏將蝌蚪轉移至養殖箱（規格：445×320×110mm）中，箱內模擬野外水體環境，pH保持在7.2左右，溫度為室溫，水深為10cm，自然光周期。此后每隔24h將新出膜的蝌蚪轉移至相應養殖箱內，每隔48h換1次水并投喂過量飼料（螺旋藻粉）。待所有泡沫卵團的蝌蚪均出膜并轉移到養殖箱后，撤去孵化盒。每組隨機選取30只峨眉樹蛙蝌蚪繼續飼養，其余蝌蚪放生。

在蝌蚪25期時，對每組均隨機選取5只蝌蚪進行體型的測量，包括體重（body mass， BM）、頭體長（snout-vent length， SVL）、頭寬（head width， HW）、尾長（tail length， TL）。使用電子稱（EHA251，Zhongshan Camry Electronic Co.Ltd.）測量體重，精確到0.01g，使用精密游標卡尺（472型，MASTERPROOFTOOLS）測量除體重外的其他指標，精確到0.01mm。

在蝌蚪長出后腿時，適當降低水位，在養殖箱內放入鵝卵石、樹枝等物，并將養殖箱傾斜，便于蝌蚪登陸。飼養箱用紗布封住，防止幼蛙逃逸。用精密游標卡尺測量變態幼蛙體長及頭寬，精確到0.01mm，使用電子天平測量變態幼蛙體重，精確到0.01g，全部測量完后，將所有樹蛙尋一合適環境放生。

2.4 數據處理 用獨立樣本t檢驗，分析不同位置卵團窩卵數的差異、25期蝌蚪各體征的差異以及變態期幼蛙各體征的差異。所有數據的統計分析用SPSS 22.0統計軟件完成，在做進一步統計前分別檢測數據的正態性和方差同質性。描述性統計值用“平均值±標準差”表示，顯著性水平設置為α=0.05。

3 結果與分析

3.1 繁殖場生境特點 繁殖場位于四川省鞍子河保護區巴栗坪保護站旁邊，地理坐標為103°09′E，30°47′N，海拔1703m。為池塘-沼澤生境，水域面積約60m2，池塘內有一年和多年生草本植物，水生藤蔓生長旺盛隨樹枝纏繞而上，水面有小丘生有雜草。繁殖場為半永久性靜水池塘，底部多軟泥，水溫為11～17℃，水深為8～30cm，pH為7.2左右，繁殖場周邊植被豐富，大多為多年生木本植物，喬木灌木交錯生長，為樹蛙繁殖提供了一個理想的生境。峨眉樹蛙在繁殖季節會選擇在近水樹木上抱對產卵，便于幼體孵出后進入水體發育。

3.2 產卵位點 通過觀察，發現峨眉樹蛙一般在夜晚抱對，且一雌多雄抱對現象十分普遍，表明存在一個較強的雄雄競爭。天氣對抱對行為影響顯著，雨后的夜晚抱對數量顯著增加。本次調查一共測量了87個卵團距水面的高度，最低距水面僅7.5cm，最高為232.5cm，產卵位點距離水面高度的變異較大（圖1）。峨眉樹蛙產卵位點選擇集中在30～180cm，約占所有位點的80.5%。

3.3 窩卵數 對采集到的高處（距水面距離大于180cm）和低處（距水面距離小于30cm）共16團卵進行了計數（表1），結果顯示，高處2號卵團多達1480枚卵，結合經驗判斷應該為2只雌性產的卵，故舍去該組數據。其中，高處卵團平均窩卵數為626±186個，低處卵團平均窩卵數為667±108個。用獨立樣本T檢驗對高、低兩組卵團的窩卵數進行對比，結果顯示，高、低2組卵團窩卵數差異不顯著（t=-0.525，p>0.05）。

3.4 蝌蚪發育 據表3可知，在蝌蚪25期時，高處卵團出膜的蝌蚪平均體重為0.43±0.12g，體長為38.68±4.45mm，尾長為27.03±3.49mm，頭寬為8.00±0.70mm;低處卵團出膜的蝌蚪平均體重為0.37±0.09g，體長為36.39±3.53mm，尾長為25.18±2.87mm，頭寬為7.92±0.74mm，尾高為6.80±0.99mm。

用獨立樣本t檢驗比較高處和低處孵出蝌蚪體型的差異，結果顯示：在蝌蚪25期時，高處與低處卵團出膜的蝌蚪在體重（t=2.257，p<0.05）、體長（t=2.198，p<0.05）、尾長（t=2.234，p<0.05）上差異顯著，在頭寬（t=0.435，p>0.05）上差異不顯著（表3），即高處孵出的蝌蚪體重、體長、尾長顯著大于低處孵出的蝌蚪。

峨眉樹蛙完全變態時，高處卵孵化的幼蛙平均體重為0.29±0.05g，體長為15.01±0.96mm，頭寬為5.95±0.33mm;低處卵孵化的幼蛙平均體重為0.21±0.04g，體長為13.70±0.85mm，頭寬為5.48±0.31mm。

用獨立樣本t檢驗比較高處和低處卵孵出的蝌蚪完全變態時體型的差異，結果顯示：在峨眉樹蛙完全變態時，高處幼蛙與低處幼蛙在體重（t=5.893，p<0.01）、體長（t=5.119，p<0.01）、頭寬（t=5.136，p<0.01）上差異極顯著（表4），高處幼蛙的體重、體長、頭寬極顯著大于低處幼蛙。

4 討論

4.1 峨眉樹蛙產卵位點的選擇 由于大多數兩棲動物產卵后不進行卵的粘附、保溫和護理[11]，因此產卵位點的選擇顯得尤為重要，關系著胚胎的正常發育以及后代的生長發育[2，12]。Cooke[13]研究過歐洲林蛙（Rana temporaria）產卵場的選擇，經研究得出歐洲林蛙理想的產卵水深為15cm;謝鋒等[14]研究過鎮海棘螈的產卵位點對其繁殖成功的影響，指出鎮海棘螈理想的產卵位點需要滿足植被豐富、半永久性靜水塘和坡地3個方面的條件。

關于峨眉樹蛙產卵位點高度上的選擇，國內已有研究。Liao等[4]研究了四川蜂桶寨自然保護區峨眉樹蛙產卵位置特征，發現產卵高度在距離水面14～370cm之間。我們的結果顯示峨眉樹蛙選擇的產卵位點最低距水面僅7.5cm，最高為232.5cm，與上述結果稍有差異，可能是繁殖場周圍植物類型、調查時間不同以及種群遺傳差異導致的。

調查發現的87個卵團距水面高度大部分集中在30～180cm，占所有位點的80.5%，說明大多數峨眉樹蛙選擇在中間高度范圍內產卵。這一現象可以用最佳覓食理論來解釋，即花最少力氣或時間而能獲得最高回報的食物[15]，覓食動物為使獲取能量最大化而應遵循這一“規則”，最大的獲益意味著動物生存和繁殖的最佳適應性[16]。峨眉樹蛙若選擇在高處樹枝產卵，則面臨著去到高處的較高能量消耗，以及天敵襲擊的風險，如飛禽類等;若選擇在低處產卵，雖能耗少，但由于低處樹枝緊鄰水面，溫度較低，對后期胚胎發育不利，且峨眉樹蛙繁殖季節正值雨季，水位變化快，可能會淹沒其所產的泡沫卵團，影響胚胎發育。所以，峨眉樹蛙在產卵位點選擇上存在對高度的權衡，絕大多數選擇在中間高度產卵，可以使得其自身適合度達到最大。

4.2 峨眉樹蛙窩卵數差異 在研究中發現80.5%的峨眉樹蛙在中間高度產卵，但仍有少數峨眉樹蛙選擇在低處或高處產卵，通過采集低處和高處的泡沫卵團，分析其窩卵數得到高處卵團窩卵數為626±186，低處卵團窩卵數為667±108，高低兩組卵團窩卵數差異不顯著（t=-0.525，p>0.05），表明選擇在高處產卵的雌性與在低處產卵的雌性繁殖力之間沒有差異。就所采集的卵團而言，高處有4號卵團窩卵數僅為327，遠遠低于平均值，且Liao等[4]發現，他們所觀測到的45個峨眉樹蛙卵團窩卵數范圍為457～837，本研究高處4號卵團窩卵數較之最小值也少了百余，故推測此卵團可能在生產過程中經外力干擾而部分掉落，或遭天敵蠶食了部分。實際上，高、低2處窩卵數均值可能會更加接近。

4.3 峨眉樹蛙產卵位點的選擇對蝌蚪發育的影響 此前國內外報道過某生態因子或某物質對蝌蚪發育的影響，比如溫度[17]、pH[18]等生態因子對蝌蚪發育的影響，以及Pb～（2+）[19]、飼料[20]等物質對蝌蚪發育的影響，均有一定的應用性;也有過關于選擇產卵位點的報道，如中國若爾蓋高原濕地的倭蛙（Nanoranapleskei）對產卵位點的選擇[21]。本研究以產卵位點距離水面的高度為變量，探究其對峨眉樹蛙后代發育的影響。

在蝌蚪25期時，高處蝌蚪的體重、體長、尾長顯著大于低處蝌蚪，頭寬兩者無顯著差異。蝌蚪分為頭和尾兩部分，而頭部是神經和營養中心，是蝌蚪的重要組成部分，在蝌蚪發育過程中，無論是在高處還是低處出膜的蝌蚪，首先都要滿足頭部發育的需求，所以兩者在頭寬上差異不顯著，滿足頭部發育后，再利用剩余的能量進行尾部發育。在峨眉樹蛙完全變態時，高處蛙在體重、體長、頭寬上差異極顯著大于低處蛙，可見，無論是蝌蚪25期還是完全變態時期，高處卵所產后代的體型均顯著大于低處卵。一方面，這可能是由于選擇在高處產卵的雌性占據了有利的生態位，高處位點有充足的光照，溫度相對較高，且蛙類和蟾蜍類在較高溫度條件下生長，可以提高生長率[22]，使得在高處的蛙卵發育得更快更好，從而可以更早進入水中，占據最優質的資源。另一方面，在高海拔環境中雌性會因高溫、氣候不可預測性而將其繁殖投入從后代數量轉向后代質量，表現為雌性產較大直徑的卵來保證后代發育[23]，本研究中選擇在高處產卵的雌性峨眉樹蛙也可能產出了較大卵徑的卵，使其后代發育得更好，然而這一推斷還有待進一步研究。

綜上所述，可以得出結論，高處卵團出膜的蝌蚪無論是在蝌蚪發育中還是完全變態的體型上都比低處的更具優勢，即選擇在高處產卵對峨眉樹蛙的后代發育有積極影響。

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（責編：王慧晴）