編 輯︰臺灣國家公園編輯小組
資料來源︰太魯閣國家公園不同海拔莫氏樹蛙族群生活史之比較(太魯閣國家公園管理處99年研究生研究報告)
氣候是限制兩棲類動物分布的主要環境因素,溫度、濕度會隨著空間及時間(日夜或季節性)有很大的變化,而兩棲類的能量運用、新陳代謝、行為也會有所不同。
過去研究發現,生物居住在不同海拔的族群,在生殖與發育特徵上會有些許差異。莫氏樹蛙(Rhacophorus moltrechti)為臺灣特有種蛙類,廣泛分布於低海拔至2,500公尺左右之樹林、果園、開墾地及山區。過去曾有學者針對莫氏樹蛙的鳴叫、雌性選擇及生殖生態學的部分進行探討,但無針對不同海拔的莫氏樹蛙生活史進行相關研究。太魯閣國家公園之海拔範圍為200至3,000公尺,適合探討不同海拔與莫氏樹蛙族群生活史之間的關係。因此本研究除了想了解太魯閣國家公園內莫氏樹蛙族群的繁殖季節、生殖期、蝌蚪期及蝌蚪發生變態的時間是否會因不同的海拔而有所差異,亦希望藉此建立不同海拔莫氏樹蛙族群之基礎資料,可作為太魯閣國家公園指標生物,並作為發展環境教育之生態教材。
研究樣區分為三個地區:包括低海拔(0-800m):砂卡礑、布洛灣;中海拔(800-2,000m):西寶、洛韶、新白楊、慈恩山莊;高海拔(2,000m以上):碧綠神木、關原。調查時間與頻度為2009年12月至2011年3月,每月2次。研究採野外調查法,記錄莫氏樹蛙繁殖期、蝌蚪期及環境因子等。
不同海拔莫氏樹蛙族群繁殖期及蝌蚪期之探討太魯閣國家公園內不同海拔的莫氏樹蛙族群在繁殖期有顯著的變異,低海拔地區莫氏樹蛙族群之繁殖期以秋、冬、春季為主,約為8個月,蝌蚪期為7個月;中海拔族群繁殖期為全年,蝌蚪期為全年;高海拔族群繁殖期以夏季為主,約為5個月,未記錄到蝌蚪。
過去在研究海拔對梭德氏赤蛙生活史特徵的影響中發現,臺灣高海拔的冬季低溫與低海拔夏季高溫對其蝌蚪早期的生長與存活有不良的影響。因此,高海拔的梭德氏赤蛙族群在春季生殖,可避免剛孵化的蝌蚪立即面臨冬季的低溫,且高海拔的夏季高溫因海拔效應而使平均溫度下降,因而降低了夏季高溫對蝌蚪成長的限制;低海拔的梭德赤蛙族群在秋季進行生殖,則可避免蝌蚪面臨夏季高溫影響其存活率,梭德氏赤蛙之生殖特徵隨海拔梯度的變化呈現生態漸變群,與本研究之莫氏樹蛙族群的生殖特徵變化相似。推測本研究之莫氏樹蛙族群的生殖特徵在適應不同海拔環境時已產生改變,也隨海拔梯度的變化而呈現生態漸變群。
各海拔莫氏樹蛙繁殖活動情形不同海拔各樣區的莫氏樹蛙族群在繁殖期內,其進行繁殖活動的時期集中於前、中期,約在2個月內達到繁殖高峰後開始趨緩,顯示即使在不同海拔,莫氏樹蛙在繁殖期間的繁殖活動情形大致相同。
再針對低海拔砂卡礑及布洛灣樣區進行更深入的探討,發現莫氏樹蛙有繁殖活動的月分中,其鳴叫的數量分布有明顯的不同,可以看出雖然兩個樣區的繁殖高峰都在有繁殖記錄的前期,但砂卡礑的族群屬於較集中型,約2個月內大量進行繁殖活動,之後就屬於較零星的繁殖活動;而布洛灣的族群相對屬於較分散型,雖亦在前期為繁殖高峰,但其進行繁殖活動的數量不會相差很多,雖然兩區的溫度及濕度變化相似,但可能與水域環境差異較大有關,砂卡礑樣區的水域環境屬於較易受到干擾,水池受人為整理及流入水池中的水量所影響,其變化較大;布洛灣樣區的水域環境其水源穩定,水溝終年有水注入水池中,人為干擾也較少,不同的水域環境也造成莫氏樹蛙在繁殖活動中有些微的差距。
雌蛙體型及蝌蚪體型之差異而研究顯示,梭德氏赤蛙在雄蛙體型的部分,高低海拔族群無顯著差異,但高海拔族群的雌蛙體型明顯大於低海拔族群的雌蛙體型,但高海拔族群的卵塊平均卵數較少、卵徑較大。另外,針對太魯閣國家公園布洛灣地區的莫氏樹蛙雌蛙的生殖投資進行探討時,發現體型愈大的雌蛙產後體重減少愈多,產下的卵泡體積愈大,但體型卻與所產的卵粒數、卵徑大小無顯著關係,而是增加卵泡體積,可能用來提供卵粒更完整的保護、減少乾燥的風險。
梭德氏赤蛙是屬於溪流型蛙類,卵塊產於溪流中,可能無需考慮水分散失的問題,而莫氏樹蛙生殖環境位於陸地,則需要減少卵泡水分散失的風險,而本研究不同海拔莫氏樹蛙成蛙體型已有不同,推測可能與上述研究之結果相似。
因地制宜 莫氏樹蛙的生存之道莫氏樹蛙的繁殖期與溫度有關,當溫度到達適合莫氏樹蛙進行繁殖活動時,就會開始進入繁殖期,若溫度不適合,莫氏樹蛙就會停止繁殖活動,結束繁殖期。莫氏樹蛙的繁殖期與濕度無關,在繁殖期間外,即使濕度適合,也不會進行繁殖活動,但濕度則影響莫氏樹蛙繁殖活動的強度,也就是在繁殖期間,濕度影響莫氏樹蛙進行繁殖活動的數量。
研究也將不同海拔樣區環境因子較相近的樣區做分別探討,溫度及濕度較相近的樣區間,莫氏樹蛙族群進行繁殖的活動情況,會受到水域環境的影響而有不同;若水源穩定或有長時間積水的暫時性水域,且人為干擾的情況不高的話,莫氏樹蛙進行繁殖活動的數量就會較穩定。
由此結果可知,不同的環境對於莫氏樹蛙的生殖及發育時期會造成影響,因為生物本能地會根據環境的變化,調整最適宜自己的生活模式與體型發育,以基因類型產生改變去對抗環境的選汰壓力,也藉此在各種生活環境中達到平衡。