作者:Carlos Taboada 来源:《科学》 发布时间:2022/12/25 21:40:42
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玻璃蛙为何能隐身

 

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半透明的玻璃蛙。图片来源:PETE OXFORD/MINDEN PICTURES

南美洲的热带雨林生活着一种神奇的半透明物种——玻璃蛙。这种回形针大小的两栖动物自带“隐身衣”,在半透明的腹部之下,玻璃蛙的骨骼、肠胃和跳动的心脏清晰可见。

科学家发现,玻璃蛙这一神奇本领或许源于它们能把血液中的红细胞集中于肝脏,从而令全身透明。相关论文12月22日发表于《科学》。

自然界中的“透明”生物常常来自海底,如水母和鳗鱼幼体等。由于光线在空气中的反射与水中不同,陆生生物和两栖生物难以透明。此外,血红蛋白遇到充足的氧气就会变成猩红色。只有生活在极寒地区的南极冰鱼,由于血红蛋白缺失,导致血液几乎透明。

为了揭开玻璃蛙的隐身秘密,研究人员借助高精度相机捕捉其透明度变化。玻璃蛙是夜行动物,当它们在夜间繁殖、觅食时,身体并不透明;而当它们在白天打瞌睡时,身体的大部分都会变得透明,在日光照射下好似露珠,有助于躲过蜘蛛、蛇等天敌的捕食。

研究人员将几只玻璃蛙带回实验室,监测它们在睡眠、运动、鸣叫和麻醉状态下的透明度变化。研究发现,玻璃蛙睡眠时身体透明度比活动时高34%到61%。

该研究作者、美国杜克大学生物学家Carlos Taboada推测,玻璃蛙身体变透明或与血管中缺乏红细胞相关。“玻璃蛙睡觉时,血管中似乎没有血液;但他们醒来时,血液又开始流动,降低了身体透明度。”

Carlos和同事利用光声成像技术,绘制了玻璃蛙红细胞吸收光线时产生的超声波图像,显示白天睡觉时,肝脏的血管充满红细胞,并因此膨胀约40%。与只能储藏12%红细胞的其他树蛙肝脏相比,玻璃蛙的肝脏可以储存全身红细胞的89%。

该研究作者、美国自然历史博物馆生物学家Jesse Delia说,这意味着玻璃蛙的血液在一天中有12个小时几乎不输送氧气。研究人员尚不清楚,玻璃蛙如何在这种极端条件下生存。

另一个谜团是,玻璃蛙将大量红细胞集中于身体某一部分却没有产生凝血。英国牛津大学肿瘤学家Richard White说,解开这个谜题可能有助于找到更好的血栓治疗方法。(来源:中国科学报 孟凌霄

相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abl6620

 
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