树蛙为何“祖传”滑翔技能？破解它或有助防治人类疾病

原标题：树蛙为何“祖传”滑翔技能？ 破解它或有助防治人类疾病

　　动物的复杂性状可以分为表型连续分布的经典数量性状、表型间断分布的性状以及其他难以准确度量的动物各类行为和心理等。经典数量性状包括身高、寿命、体重等；表型间断分布的性状主要指人类复杂疾病和动植物复杂抗性性状等，如精神分裂、高血压、骨质疏松、植物抗病性状等。

　　“物竞天择，适者生存”，古往今来，这一自然法则一直不断地被印证。达尔文提出的这一自然选择学说，是生物种群层次的进化理论，自然选择是生物进化的动力。如果自然条件的变化是有方向的，那么经过长期的自然选择，微小的变异就得到积累而成为显著的变异，由此可能导致亚种或新种的形成。

　　动物复杂性状就是动物长期适应演化的结果。而对其形成机制的解析一直是一个科学难题，面临难以追溯、难以预测、难以调控的困难局面。近日，在国际学术期刊《美国科学院院刊》新发表的一篇封面研究论文的成果中，中国科学院成都生物研究所（以下简称中科院成都生物所）李家堂研究团队以云南西双版纳地区的“飞蛙”——黑蹼树蛙为研究对象，解析了“飞蛙”树栖适应性复杂性状的遗传基础，阐明了与其攀爬和滑翔行为相关表型的遗传基础。

　　解析动物复杂性状有重大应用前景

　　为应对外部环境条件的变化，自然界物种采取了各种各样的进化策略以适应不同的栖息地，如高原、海洋、荒漠等栖息地。例如，两栖动物作为脊椎动物的一个重要类群，就完成了脊椎动物从水生到陆生的过渡，使动物有了向更多样化发展的可能性。

　　动物复杂性状是动物长期适应演化的结果。如新研究中的树蛙，就演化出一系列树栖适应表型及行为特征以占据树栖生态位。

　　那么，究竟什么是动物复杂性状？动物的复杂性状可以分为表型连续分布的经典数量性状、表型间断分布的性状以及其他难以准确度量的动物各类行为和心理等，举例来说，“经典数量性状包括身高、寿命、体重等；表型间断分布的性状主要指人类复杂疾病和动植物复杂抗性性状等，如精神分裂、高血压、骨质疏松、植物抗病性状等。”李家堂研究团队成员、论文第一作者吴威说。

　　吴威解释，有的表型间断分布的性状存在潜在的连续性分布，但在表现型上呈现间断分布特征；有的性状除了受到多种遗传因素影响外，还受到环境等非遗传因素的干扰，其机制相当复杂。“比如植物复杂的抗性性状可能受到光照、水分、或者湿度等环境条件的影响；人类的一些复杂疾病也可能受到其生存环境、个人不良习惯、性格和心情等非遗传因素的影响。”

　　学界普遍认为，动物复杂性状是动物长期适应进化的结果，是动物多样性存在的主要基础。因此，系统解析动物的复杂性状不仅是一项揭示大自然本质规律的基础性前沿科学工作，也有重大的应用前景。

　　蹼足是支持树蛙滑翔行为的关键性状

　　在白垩纪末期大规模物种灭绝事件后，无尾目多个科的物种独立演化出了攀爬和滑翔的相关表型，并成功拓殖树栖生态位，黑蹼树蛙就是其中的代表性物种。黑蹼树蛙隶属于树蛙科，常年生活在热带雨林树冠层，是典型的树栖蛙类，其最高栖息高度达57米，为目前树栖蛙类停留高度的最高纪录。黑蹼树蛙具备强大的滑翔能力，纵身一跃，张开的蹼足就像迎风打开的滑翔伞，能够助力其“飞”越十余米远并平稳降落，因此这种树蛙也获得了“飞蛙”的美名。

　　中科院成都生物所李家堂研究团队等科研人员猜测，滑翔这一行为与黑蹼树蛙的蹼足有关。根据蹼占指/趾间区域的比例，可将蛙的蹼划分为无蹼、半蹼、全蹼和满蹼等类型，黑蹼树蛙的蹼属于满蹼。

　　为证实蹼与滑翔的关系，研究人员以满蹼的黑蹼树蛙和无蹼的宝兴树蛙为研究对象，开展滑翔行为学实验。