这些无腿、产卵的两栖动物会从屁股里分泌“乳汁”

牛奶的替代品层出不穷。有燕麦奶、羊奶，现在还有两栖动物奶（虽然你在杂货店的货架上找不到）。一组巴西生物学家记录了无腿的地下两栖动物母亲为它们的后代生产一种富含脂肪和碳水化合物的类似牛奶的液体。这项研究于 3 月 7 日发表在《科学》杂志上，这是已知的第一个卵生两栖动物为它的幼崽提供“牛奶”的例子。这些发现揭示了一种未被充分研究的动物怪胎的新身体功能和可能的复杂交流。

非乳制品的发现

一般来说，乳汁与哺乳动物有关。毕竟，“哺乳动物”一词来自拉丁语mamma ，意为“乳房”，指的是我们分类学中产奶的乳腺。但哺乳动物并不是唯一用特殊分泌物喂养幼崽的动物群。鸽子、企鹅和火烈鸟都有“嗉囊乳汁”——一种由雌雄鸟类父母在消化道内壁分泌的粘稠物质。一些蜘蛛和蟑螂也会为它们多足的幼崽产奶。蚓螈是青蛙、蟾蜍和蝾螈的蠕虫亲戚，主要生活在热带地区。

环纹蚓螈（ Siphonops annulatus ）是全球已知的约 220 种蚓螈之一，也是最新加入的可产奶动物名单。这种奇特的、近乎失明的生物在南美森林和草原的土壤和落叶层下过着隐秘的生活。“它们是人们了解最少的脊椎动物之一，因为接触这些动物非常困难，”该研究的资深作者、巴西圣保罗布坦坦研究所的综合生物学家卡洛斯·贾里德 (Carlos Jared) 说。但他补充说，这种努力是值得的，因为蚓螈就像一个“惊喜盒”，不断提供意想不到的生物美食。

经过多年在野外和实验室的仔细研究、收集和观察，贾里德和他的同事们克服了未知领域，对环纹蚓螈做出了一些重大发现。贾里德说，最近他们了解到，这种两栖动物会给幼崽喂食一种粘稠的透明液体，“稠度与蜂蜜相同”。环纹蚓螈会从它们的“泄殖腔”分泌出这种营养丰富的乳汁，泄殖腔是位于身体后端的多功能开口，排泄物和卵子也会从这里排出。换句话说：这些脊椎动物蠕虫用屁股里的乳汁喂养幼崽。

加州大学伯克利分校的综合生物学家 Marvalee Wake 表示：“这是一个令人兴奋的发现，它揭示了令人难以置信的生殖变异。”Wake 没有参与这项新研究，但她对蚓螈进行了广泛的研究，并在《科学》杂志上发表了一篇与这项研究相关的观点文章。她在文章中写道，这一发现“挑战了人们对亲代抚育行为进化的现有理解”。

尽职尽责的父母

有些蚓螈是胎生，但环纹蚓螈是卵生。母亲会严密守护自己的幼崽。即使幼崽孵化出来后，变成小小的、黏糊糊的蠕动动物，母亲仍会继续花大约两个月的时间照顾幼崽，放弃食物以确保幼崽吃饱。贾里德和其他人的先前研究记录了一些环纹蚓螈非传统的养育方法。在抚养幼崽时，两栖动物母亲的皮肤会变色，形成一层脂肪外层。幼崽会用特殊的牙齿将其刮下来作为食物。

（新研究和之前的皮肤喂养研究的共同作者、布坦坦研究所的研究员 Marta Antoniazzi 澄清道：“这不会对母亲造成任何伤害。”）但根据新研究，很明显蚓螈参与其中的不仅仅是皮肤——它们还在生产一种额外的、耗能的食物来源。根据这项研究，雌性蚓螈在喂养幼崽时平均会损失 30% 的体重。

过去曾观察到蚓螈幼崽在母蚓泄殖腔周围停留很长时间，根据这一观察，贾里德、安东尼亚齐和他们的合作研究员从可可种植园的森林地表下收集了 16 只雌性蚓螈及其幼崽。贾里德说，挖掘研究对象“很困难”，需要“极大的耐心”。在实验室中，他们将这些动物饲养在模拟自然环境的容器中，并设置了摄像机记录S. annulatus 的亲代照料。他们证实，幼崽会从母亲泄殖腔中摄取分泌物，而且这种喂食每天发生多次——比每周一次的皮肤喂食要频繁得多。研究表明，每次哺乳后，幼崽就会变得不那么活跃，懒洋洋地“肚子朝上，表现出明显的饱腹感”。

蚓螈 Siphonops annulatus 的泌乳过程。速度提高了 600 倍。图片来源：Mailho-Fontana 等人

通过分析不同器官的薄层组织，生物学家发现，乳汁是由只在父母抚养期间出现的特殊腺体产生的。这些临时腺体形成于蚓螈输卵管的皮肤中，相当于哺乳动物的输卵管。

几十年来，人们已经知道一些胎生蚓螈物种会在输卵管中产生分泌物，以在体内滋养幼崽，这要归功于韦克的早期研究。但对于卵生物种来说，做类似的事情却令人震惊。“根据所有已知的类似物种，人们认为即使卵生的蚓螈妈妈会照顾幼崽或与幼崽待在一起一段时间，也不会提供任何此类供给，”韦克说。“切换到胎生蚓螈所做的事情真的很新颖，”她补充道。

更多惊喜

为了评估S. annulatus乳汁的成分，科学家们通过仔细按摩和重力的作用从五只蚓螈母亲体内提取了液体，这项研究的主要作者、布坦坦研究所的另一位研究员 Pedro Mailho-Fontana 说道。多项分析表明，其中含有碳水化合物和脂肪。（Antoniazzi 表示，尽管环纹蚓螈乳汁缺乏蛋白质，但母亲的皮肤可以填补这一营养缺口。）研究表明，两种脂肪酸（棕榈酸和硬脂酸）占蚓螈乳脂总量的 90% 以上。在这种两栖动物乳汁中检测到的三种主要脂肪酸也是牛奶的重要组成部分。

然后，摄像机又捕捉到了另一个惊喜。Mailho-Fontana 表示，幼龟在哺乳前会在排泄口附近发出咔哒声并扭动身体。他和同事发现，这些声音和动作的频率在排乳前达到顶峰，这表明幼龟在乞食，而母亲在回应。“大多数两栖动物生物学家对声称存在交流持相当保守的态度，但根据这个团队的录音，这种说法完全合理，”Wake 表示。她指出，这种声音求食的方式在两栖动物中是独一无二的——这只是这些奇异动物与众不同的另一种方式。

未来前景

这项研究的科学家希望进行后续研究，进一步研究幼虫的叫声。韦克希望看到更多研究，评估蚓螈母亲为育儿做准备的激素信号。“我们还有很多其他东西有待在这些动物身上发现，”贾里德说。即使有了这组新发现，仍有许多未知之处。也许，正如贾里德所说，穴居两栖动物可以发挥土壤工程师的关键作用——帮助植物生长。也许我们应该感谢蚓螈给我们带来的巧克力棒，因为它们在可可种植园里挖洞。

科学家们仍在探索脊椎动物生物学的这些基本知识，这证明“我们需要更多地了解地球上所有物种的生物学，”韦克说。“面对气候变化和栖息地的改变，我们需要知道我们对生态系统——我们的支持基础——做了什么。”环斑蚓螈付出了巨大的努力来支持它们的幼崽，在这个过程中，它们是支持我们所有人的脆弱网络不可或缺的一部分。