青蛙的氣候變化故事

葉謙，博士，北京師范大學(xué)地表過程與資源生態(tài)國家重點(diǎn)實驗室教授，曾任中國氣象科學(xué)研究院兼職研究員、中國氣象局華風(fēng)影視集團(tuán)高級顧問、世界氣象組織北京2008年奧運(yùn)會預(yù)報演示項目社會經(jīng)濟(jì)影響評價課題首席科學(xué)家?，F(xiàn)任國際全球環(huán)境變化人文影響中國委員會（CNC-IHDP）副秘書長、國際全球環(huán)境變化人文影響計劃（IHDP）主任特別顧問，IHDP核心計劃綜合風(fēng)險防范計劃執(zhí)行主任。研究領(lǐng)域包括：衛(wèi)星氣候?qū)W、氣候變化的社會經(jīng)濟(jì)影響及全球變化等。

許多人都聽說過“溫水煮青蛙”的典故。它描述的是如果一只青蛙被放置在冰冷的水里，慢慢加熱，它就不會察覺到危險和死亡的危險，而被活活煮死（圖1）。今天，當(dāng)一些政治家談起人們對正在發(fā)生的全球氣候變化的反應(yīng)時，也經(jīng)常借用這個典故警示公眾。雖然這個典故的科學(xué)性值得商榷，但在現(xiàn)實世界，青蛙卻正在面臨著氣候變化的威脅！

青蛙是全球存在歷史最長、分布最廣、種類最多、也最為人們所熟知的兩棲動物。有證據(jù)表明，青蛙的生存史至少已經(jīng)超過2億年。除了極端寒冷的南極洲，從茂密的熱帶雨林到炎熱的沙漠，在地球上幾乎每一種生態(tài)環(huán)境中都已發(fā)現(xiàn)青蛙的行蹤。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的青蛙種類已經(jīng)超過6000種，而科學(xué)家們還在不斷發(fā)現(xiàn)新的青蛙物種（圖2）。

青蛙的一生有兩個非常不同的形態(tài)。絕大部分青蛙是卵生動物，通過體外受精繁殖，受精卵在母體外孵化成蝌蚪（圖3）。蝌蚪是青蛙的幼體階段，頭兩側(cè)具有外鰓，有呼吸功能，是純粹的水生動物。蝌蚪發(fā)育到一定時期，先長出后肢，末端分化出5趾，再從鰓蓋部位長出前肢，而隨著尾部逐漸萎縮，口部也有顯著的改變，逐漸發(fā)育成能在陸地上生活的幼小成體，就是我們通常所見到的蛙類。蝌蚪經(jīng)變態(tài)而發(fā)育為青蛙的過程，稱為變態(tài)發(fā)育。青蛙主要用肺呼吸，兼用皮膚呼吸。

青蛙對于生態(tài)平衡和人類而言具有重要意義。首先，青蛙吃蚊子等小動物，而它又是鳥類和蛇類的食物，因此，作為食物鏈的中間環(huán)節(jié)，它的變化會造成連鎖反應(yīng)。其次，青蛙不但是全球許多地區(qū)人類的傳統(tǒng)食物，近些年更是發(fā)現(xiàn)可以從許多蛙類中提取許多高效安全的醫(yī)藥成分。例如，受印第安土族提取一種熱帶雨林毒蛙身上的毒液麻醉獵物和敵人的啟發(fā)，現(xiàn)代制藥公司從毒蛙體液中已經(jīng)分離出比嗎啡止痛能力強(qiáng)200倍的新型麻醉藥品，而且沒有傳統(tǒng)麻醉藥物的成癮性和毒副作用。

青蛙同時還是我們?nèi)祟惐O(jiān)測自然環(huán)境變化的天然哨兵。青蛙一生所要經(jīng)過的水和陸地的兩棲生活，一方面使得它們必須對各種不同環(huán)境的適應(yīng)能力極強(qiáng)，而另一方面，青蛙所特有的半滲透皮膚又對環(huán)境的改變極為敏感。1989年，在英國坎特伯雷舉行的，由來自于全球60個國家和地區(qū)的1400名科學(xué)家參加的第1屆兩棲動物世界大會上，青蛙種群下降問題第1次被重點(diǎn)關(guān)注。自那時起，全球科學(xué)家發(fā)現(xiàn)青蛙種群下降已經(jīng)是一個全球性問題。據(jù)科學(xué)評估，全世界已經(jīng)有超過200種青蛙物種數(shù)量大幅度下降，至少有32種已經(jīng)滅絕。造成青蛙種群下降如此之快的主要原因，除了林業(yè)、農(nóng)業(yè)和道路發(fā)展對青蛙棲息地的破壞，人類排放——包括除草劑和殺蟲劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛使用——對河流和池塘水的污染，紫外輻射的增加，外來物種入侵，以及各類疾病的增多，大量捕食和寵物需求增加外，近年來不斷加劇的全球氣候變化也成為青蛙種群銳減的一個原因。

最新科學(xué)研究表明，氣候變化對青蛙這類兩棲動物有著直接影響。青蛙是冷血動物，這意味著它的繁殖時間受溫度、濕度等環(huán)境因素影響極為明顯。隨著全球變暖，青蛙的繁殖季節(jié)發(fā)生了改變，許多種類的青蛙繁殖期提前，而這導(dǎo)致他們在天氣突然變冷時難以適應(yīng)而大量死亡。同時，一些不利的天氣、氣候事件增多，如降水時間、空間分布的改變，持續(xù)的干旱，都可能對青蛙生長產(chǎn)生非常微妙的影響，包括免疫功能下降所導(dǎo)致的病原體的暴發(fā)和死亡率升高，以及青蛙變得更容易受到病毒的感染等。在極端干旱年，池塘水位下降，使得青蛙胚胎更多地暴露于紫外輻射，增加它們患傳染病、水霉等疾病的幾率，導(dǎo)致卵的死亡率增加。

科學(xué)界對于全球氣候變化的影響評估指出，生物多樣性的快速減少被列為最危險等級。隨著全球變暖所導(dǎo)致的海平面上升，對世界上許多地區(qū)的濱海濕地都會造成影響，甚至導(dǎo)致這些青蛙棲息地的消亡，而青蛙等兩棲動物的快速滅絕，所造成的影響不論是對自然生態(tài)環(huán)境，還是對人類而言，都將是災(zāi)難性的。