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May. 30 2022

這種「跳傘蠑螈」能毫髮無傷地從世界最高的樹上躍下

  • 一隻流浪蠑螈攀在加州紅杉的樹皮上。這種10公分長的兩生類以這種鮮少有人研究的樹冠為家。PHOTOGRAPH BY CHRISTIAN BROWN

    一隻流浪蠑螈攀在加州紅杉的樹皮上。這種10公分長的兩生類以這種鮮少有人研究的樹冠為家。PHOTOGRAPH BY CHRISTIAN BROWN

  • 一隻流浪蠑螈在風洞實驗中擺出了跳傘姿勢。PHOTOGRAPH BY CHRISTIAN BROWN

    一隻流浪蠑螈在風洞實驗中擺出了跳傘姿勢。PHOTOGRAPH BY CHRISTIAN BROWN

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新研究顯示,這種嬌小的兩生類演化出一種和高空跳傘玩家很像的策略,可以從加州的老齡紅杉跳下滑翔。

一隻流浪蠑螈攀在加州紅杉的樹皮上。這種10公分長的兩生類以這種鮮少有人研究的樹冠為家。PHOTOGRAPH BY CHRISTIAN BROWN

一隻流浪蠑螈攀在加州紅杉的樹皮上。這種10公分長的兩生類以這種鮮少有人研究的樹冠為家。PHOTOGRAPH BY CHRISTIAN BROWN

在世界最高樹木的樹冠中碰到掠食者驚擾的時候,有些蠑螈面對的就是一種看似令人卻步的艱困任務:平安降落到至少數十公尺下方。

這種名副其實的「流浪蠑螈」( wandering salamander,學名是 Aneides vagrans ),在從北加州的紅杉(又名巨杉、紅木)上這麼高的地方跳下來之後到底為什麼還能存活,是南佛羅里達大學的生物學家克里斯欽.布朗(Christian Brown)納悶已久的問題──特別是因為牠們沒有皮膜、也沒有其他「滑翔」兩生類所具備的「帆」。

最新小型風洞實驗透露了這種10公分長的大膽小動物,倚賴的其實是跟高空跳傘玩家一樣的技巧。根據5月23日發表在《當代生物學》(Current Biology)期刊上的一篇研究顯示,這種動物減緩自己下降速度的方式,就跟跳傘玩家一樣,牠們會挺起胸膛,伸長四肢,擺出海星般的誇張姿勢。

全世界約有200種已知會爬樹的蠑螈,但從未有人描述過牠們在空中的滑翔行為,布朗說。

一隻流浪蠑螈在風洞實驗中擺出了跳傘姿勢。PHOTOGRAPH BY CHRISTIAN BROWN

一隻流浪蠑螈在風洞實驗中擺出了跳傘姿勢。PHOTOGRAPH BY CHRISTIAN BROWN

這是一種無所畏懼、體重只有5公克的小蠑螈,牠能爬上地球上最高的樹木,並且勇敢地跳出去。」布朗說:「我認這種精神很鼓舞人,希望別人也這樣覺得。」

受到《國家地理》雜誌的啟發

布朗最早認識流浪蠑螈,是從2009年9月號的《國家地理》雜誌中關於紅杉的篇章。他立刻就深受紅杉的樹冠與裡面生存的特殊──通常也沒有很多人研究的——動物所啟發。

為了這項研究,布朗和團隊利用箱型的迷你風洞模擬這種蠑螈的自由落體運動,有點像是兩生類的室內跳傘中心。

然後他們在加州的森林地表抓了五隻流浪蠑螈,把牠們一隻一隻丟進風洞。每一次實驗,團隊都會用慢動作拍下蠑螈的動作。

然後他們再用另外三種待在樹上時間長度各不相同的北美洲蠑螈來進行實驗,每種各五隻。

在全部45次實驗中,流浪蠑螈都立刻就擺出了跳傘的海星姿式,這會形成阻力,可減緩蠑螈墜落的速度。這個效果類似一個人把手伸出車窗外,逆風招手。

在一半以上的實驗中,流浪蠑螈還會擺動尾巴,調整航線。有時候牠們會傾斜轉彎,把一隻腳縮起來,在飛行中轉向。這些做法讓流浪蠑螈在墜落時也能精準掌控,並減緩墜落的速度高達10%。

團隊發現,他們用來做實驗的其他蠑螈也會擺出跳傘姿勢,但待在樹上的時間比較短的蠑螈,也比較少做出這種行為。地棲性的蒙特里劍螈(Monterey ensatina),在45次測試中只有三次擺出跳傘姿勢。

「這是很棒的研究,把自然史和實驗設計結合起來。」加州大學洛杉磯分校的蓋瑞.布切拉利(Gary Bucciarelli)說,他並未參與這項實驗。「這開啟了許多問題──發生在天然棲地裡的真實狀況到底是什麼樣子?」

天生適合翱翔──和爬樹

同時,這些流浪蠑螈的身體構造天生就適合滑翔:牠們擁有相對來說比較扁平的身體、長腿,腳跟身體的比例也其他蠑螈更大,布朗說。這種獨特的體型讓牠們也很善於攀爬。

這樣的適應也顯示,除了意外跌落和逃離掠食者,牠們的跳傘本事在其他情境

也很有用。這種蠑螈可能會刻意跳到新的「蕨墊」(樹木分杈處累積出來的植被平臺)上尋找配偶、水源或是遮蔭,他說。不久前有一項新研究發現流浪蠑螈會抗拒直接爬下樹幹,也支持了這個觀點。

「這是一種交通方式,」布朗說:「就像搭乘重力電梯一樣。」

這樣的研究格外重要,布朗說,因為老齡紅杉的樹冠層還有許多生態學家不知道的事。這些全世界最高的樹難以抵達,需要特殊的裝備和訓練。

同時,這種棲地也大幅縮減,經過幾十年的商業砍伐之後,加州的原始老齡紅杉林僅剩下約5%;剩下的也持續遭受野火的威脅。氣候變遷也很可能會改變樹冠層中脆弱的雲霧環境,或許會危及裡面的居民。

「我們非常需要紅杉樹冠的基準資料,」布朗說:「這樣我們才能了解這些棲地如何變化並加以保護。」

 

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