黑斑蛙(8)黑斑蛙成蛙体长一般为7-8厘米,体重为50-60克,最大个体重为100克左右。一般情况下,同龄黑斑蛙的雌蛙比雄蛙大。黑斑蛙的身体分为头、躯干和四肢三部分,成体无尾。
黑斑蛙头部略呈三角形,长略大于宽,口阔,吻钝圆而略尖,近吻端有两个鼻孔,鼻孔长有鼻瓣,可随意开闭以控制气体进出。雄蛙有一对颈侧外声囊,鸣叫声音较大;雌蛙无声囊,但也会鸣叫,比雄蛙鸣叫的声音小。两眼位于头上方两侧,有上下眼睑,下眼险上方有一层半透明的瞬膜,眼圆而突出,眼间距较窄,眼后方有圆形鼓膜。
黑斑蛙(5)黑斑蛙躯干部分与头部直接相连,因没有颈部,头部无法自由转动。躯干部分短而宽,内有内脏器官。躯干末端有一泄殖孔,兼具生殖与排泄的作用。成体黑斑蛙背部颜色为深绿色、黄绿色或棕灰色,具有不规则的黑斑,腹部颜色为白色、无斑。背部中间有一条宽窄不一的浅色纵脊线,由吻端直达肛门,体背侧面上方有1对较粗的背侧褶,两背侧褶间有4-6行不规则的短肤褶,若断若续,长短不一。
黑斑蛙四肢由两前肢、两后肢组成。前肢短,指侧有窄的缘膜;后肢较长,趾间几乎为全蹼。雄蛙第一指基部有婚垫,有利于在繁殖期间和雌蛙抱对。
蝌蚪体型肥大,体绿色且散有不规则的深色小斑纹;全长50毫米时,后肢5毫米,尾较细弱而尾鳍发达;尾末端尖圆而细窄;眼在头的背侧,眼间距较宽;口小,唇齿式为Ⅰ:1-1/Ⅱ:1-1,角质颌适中,下唇乳突一排,口角有副突。
黑斑蛙(5)黑斑蛙栖息于海拔500-1000米间的水域及附近的草丛中,常与蟾蜍生活在同一水域。
黑斑蛙喜群居,常常几只或几十只栖息在一起。在繁殖季节,黑斑蛙成群聚集在稻田、池塘的静水中抱对、产卵。白天黑斑蛙常躲藏在沼泽、池塘、稻田等水域的杂草、水草中,黄昏后、夜间出来活动、捕食。一般11月开始冬眠,钻入向阳的坡地或离水域不远耐裂的砂质土壤中,深约10-17厘米,在东北寒冷地区黑斑蛙可钻入沙土中120-170厘米以下,次年3月中旬出蛰。
蝌蚪期为杂食性,植物性、动物性食物都能摄食。蝌蚪孵出后,主要靠吸收卵黄囊营养维持生命,3-4天后开始摄食水中的单细胞藻类和浮游生物等食物。蝌蚪变态成幼蛙后,因为蛙眼的结构特点,决定了成体黑斑蛙只能捕食活动的食物。食物以节肢动物昆虫纲最多,如鞘翅目、双翅目、直翅目、半翅目、同翅目、鳞翅目等,还吞食少量的螺类、虾类及脊椎动物中的鲤科、鳅科小鱼及小蛙、小石龙子等。捕食时,黑斑蛙先蹲伏不动,发现捕食对象时,微调一下身体的方向,靠近捕食对象时迅猛地扑过去,将食物用舌卷入口中,整个吞咽进腹中。吞咽时眼睛收缩,帮助把食物压入腹中。
分布于中国、日本、朝鲜民主主义人民共和国、韩国、俄罗斯联邦。
在中国分布于除海南岛、云南、台湾以外的各省区。
黑斑蛙捕食(2)4-7月为生殖季节,产卵的高潮在4月间。繁殖时,一般雄性黑斑蛙在降雨前后和黄昏时开始鸣叫,引诱雌蛙抱对产卵。雌蛙到来后,雄蛙爬到雌蛙的背上,并用前肢紧抱雌蛙的腋下。经抱对刺激后,雌蛙开始排卵、雄蛙排精,精、卵在体外结合,雄蛙用后肢协助雌蛙将卵排开,完成体外受精。卵多产于秧田、早稻田或其他静水域中,偶尔也在缓流水中产卵。每1卵块有卵2-3.5千粒,多浮于水面,卵径1.7-2.0毫米。蝌蚪约经2个多月完成变态。
黑斑蛙(3)列入《世界自然保护联盟》(IUCN) 2004年濒危物种红色名录ver 3.1——近危(NT)。
种群现状
种群分布不零散。该种被认为是很普遍和常见的,但在俄罗斯远东地区和中国其种群数量下降较快,朝鲜、韩国和日本虽然也有所减少,但下降的不是很明显。黑斑蛙总体种群数量呈下降趋势。
黑斑蛙(3)中国科学院成都生物研究所江建平研究团队的朱未、常利明和赵春霖调查了四川境内养殖黑斑蛙(俗称青蛙)的歪头病爆发情况。发现疾病爆发的蛙场内至少存在两种类型的病蛙:其中一种仅表现出歪头的症状,其运动平衡丧失,大量溺死;另一种同时表现出歪头、白内障和浮肿等症状,继而于阴暗处病死。通过比较无症状个体、歪头个体和“歪头+白内障”个体的脑、眼球和消化道菌群发现,米尔伊丽莎白菌是这些病蛙的致病因子,其在两种病蛙的脑中均具有很高的丰度,而仅在“歪头+白内障”个体的眼球中具有高丰度。所有个体的消化道菌群中米尔伊丽莎白菌的丰度极低,说明其从消化道感染黑斑蛙的可能性较低。值得注意的是,多种其他类型的歪头病致病菌亦存在于养殖黑斑蛙的体表或肠道中,虽然其不是此次疾病爆发的致病因子,但是却有引起歪头病爆发的潜在可能。
黑斑蛙(3) 组织病理学分析发现,歪头个体表现出明显的脑膜血管充血,而“歪头+白内障”个体还额外表现出明显的软脑膜淋巴细胞渗透以及中枢神经系统损伤;两种病蛙均出现肝脏脂肪储备降低的现象。病蛙与无症状个体的主要基因表达差异存在于脑组织中,且这些差异基因主参与免疫反应,病蛙表现出免疫识别(NOD-like receptor signaling pathway and Toll-like receptor signaling pathway)、发炎反应(TNF signaling pathway and Cytokine-cytokine interaction)和适应性免疫应答(B cell receptor signaling pathway)的全面激活。两类病蛙的基因表达在脑组织和肝脏中存在明显差异。在脑组织中,“歪头+白内障”个体表现出强烈的天然免疫和炎症应答,且急性期蛋白的转录水平显著升高;在肝脏中,“歪头+白内障”个体同样表现出更显著的急性期蛋白表达上调和能量代谢基因下调。这些结果共同提示两种病蛙处于脑部感染的不同病理阶段。结合人细菌性脑膜炎的病程,我们推测歪头个体处于软脑膜侵入和感染的早期,还未引发脑膜炎;由于未发现歪头个体的肌肉存在明显的病理和基因转录变化,因此我们推测歪头症状和运动失衡可能是源于神经系统感染。而在“歪头+白内障”个体中,感染已经引起脑膜炎,其所伴随的系统性发炎可导致“血眼屏障”的突破(眼部感染)和组织水肿,进而解释了为何“白内障”症状的出现可以预测脑膜炎的发生。
基于这些结果,我们为歪头病的预防提出以下几点建议:
黑斑蛙(3)1.出现歪头症状时病原菌已入侵脑膜,抗生素治疗所导致的细菌裂解可能促进炎症反应,加速病蛙的死亡,因此该疾病应以预防为主;
2.由于多种致病菌被黑斑蛙正常携带,监测黑斑蛙体表及养殖环境的微生物组成和丰度或可预测歪头病暴发的风险;
3.有研究表明两栖动物在暴露于某些灭活的病原物之后仍可获得免疫记忆,而伊丽莎白菌感染可激活黑斑蛙的适应性免疫,我们或可尝试使用灭活病原菌暴露的方式提前激活黑斑蛙对该病原菌的的免疫能力。
黑斑蛙(3) 该研究得到了中国科学院战略先导研究项目(XDA19050201), 国家自然科学基金项目(31900327), 中国科学院西部之光人才培养项目(2016XBZG_XBQNXZ_B_008), 以及四川省科技厅基础条件平台建设项目(2019JDPT0020)的支助。近日,这项工作以常利明为第一作者,题为 “Microbiomic and transcriptomic insight into the pathogenesis of meningitis-like disease in cultured Pelophylax nigromaculatus”发表于水产领域经典期刊Aquaculture。[4]