优化保育繁殖：紫外线辐射对北夜宴蛙（Pseudophryne pengilleyi）体色影响的研究及其保护意义

本研究通过实验探究生态相关紫外线辐射（UVR）水平对极危物种北夜宴蛙（Pseudophryne pengilleyi）变态后体色表达的影响，发现UVR在0.2–0.7 UVI范围内仅引起轻微色彩变化，同时该物种表现出发育性体色变化。研究为两栖类保护繁殖计划（CBP）中环境光管理提供了关键依据，对提升濒危物种再引入成功率具有重要实践意义。

　　

引言

随着全球生物多样性危机加剧，保护繁殖计划（Conservation Breeding Programs, CBPs）已成为保障濒危物种生存的关键手段。然而，人工饲养环境对生物表型表达的影响仍知之甚少。针对两栖类CBPs，紫外线辐射（Ultraviolet Radiation, UVR）对多种适应性相关性状的作用日益受到关注。北夜宴蛙（Pseudophryne pengilleyi）作为澳大利亚极危物种，具有鲜明的黄黑相间体色，且存在个体间色彩变异，但UVR对其体色的潜在影响尚未被系统研究。

方法

研究选取100只动物园人工繁殖的北夜宴蛙幼体，在变态后分别暴露于两种生态适宜的UVR水平：低UVR组（～0.2 UVI）和高UVR组（～0.7 UVI）。每组设10个重复容器，每容器饲养5只个体，实验周期为16周，涵盖冬眠前的首个生长发育阶段。通过标准化摄影与色彩分析系统（使用X-rite ColorChecker标准色卡和定制MATLAB脚本），量化四个色彩变量：色调（hue）、色纯度（chroma）、亮度（luminance）及黄黑色彩比例。统计分析采用多元方差分析（MANOVA）和线性混合效应模型（LMM），控制个体重复测量和容器嵌套效应。

结果

研究未发现UVR处理导致极端黑化表型或皮肤损伤。色彩变化整体轻微，但处理组间及时序上存在显著差异：

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  色调未受UVR处理影响，但随发育时间显著变化，两组个体均呈现向黄绿色调偏移的趋势（从73°增至78°）。
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  高UVR组个体色纯度显著低于低UVR组（第4周与第12周），但随时间推移，两组色纯度均呈上升趋势。
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  高UVR组亮度显著更高（第12周与第16周），且随时间推移亮度持续增加。
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  黄色彩比例无组间差异，但随时间先增后降，第4周达峰值。

讨论

效应机制与行为调节：

出乎意料的是，高UVR并未引发预期的黑化增强效应，反而表现为色纯度降低和亮度升高。这一反常结果可能与行为调节有关：高UVR组个体通过增加基质躲避行为减少实际暴露剂量，导致色素合成刺激不足。研究表明，两栖动物能通过行为策略规避UVR危害，这为理解表型可塑性提供了新视角。

发育性体色变化：

北夜宴蛙在变态后16周内表现出显著的发育性色彩变化：色调黄绿偏移、色纯度与亮度上升。这一模式与其姊妹种南夜宴蛙（P. corroboree）相似，提示色彩发育可能受内源性机制（如嘌呤代谢衍生的蝶啶合成）调控，也可能与虹膜细胞结构变化或胆绿素积累有关。从进化角度，这种变化可能适应于陆地环境更高的UVR暴露需求，或与反捕食策略（警戒色与隐蔽色平衡）的生命阶段转换相关。

保护实践意义：

本研究明确0.2–0.7 UVI为北夜宴蛙人工饲养的安全范围，可避免皮肤损伤与极端黑化，同时支持正常色彩发育。建议个体在放归前至少维持该UVR条件4个月以最大化色彩表达，从而提升潜在的反捕食与UV防护能力。此外，需关注UVR与其他环境胁迫因子（如温度、疾病）的交互效应，以及不同生命阶段（如幼体与卵）对UVR的敏感性差异。

结论

UVR在生态适宜范围内仅引起北夜宴蛙轻微体色变化，未导致有害表型。该物种存在显著的发育性色彩成熟过程，提示人工饲养需保障充足发育时间以优化表型质量。研究强调基于实证的环境参数优化对濒危两栖类保护的重要性，为CBPs的精细化管理和再引入成功提供了关键支持。