Вчені розкрили секрет прозорості скляних жаб

Деякі види жаб, які зустрічаються в Центральній та Південній Америці, мають унікальну можливість набувати майже прозорого вигляду, і тепер вчені знають чому.

Згідно з публікацією групи дослідників у журналі Science, земноводні "ховають" більшу частину червоних кров'яних тілець у своїй печінці, щоб придбати заповітний камуфляж.

Так звані скляні жаби зовні схожі на добре знайомих квакш. Але на відміну від останніх через прозору шкіру крихітних хребетних - не більше 20-30 міліметрів у довжину - можна побачити їх внутрішні органи. У деяких видів скляних жаб маскування розвинене настільки добре, що навіть кістки забарвлені у зелений колір.

Вночі жаби активні і мають звичайне зелене або коричневе забарвлення, а вдень зависають під листям дерев, стаючи майже прозорими. Таким чином, їх тіло не відкидає тіні, що робить цих мешканців тропічних лісів практично невидимими для хижаків.

Вчені використовували оптоакустичні сенсори, щоб відстежити рух крові в тілі жаби і з'ясували, що в стані відпочинку вони "ховають" до 90% червоних кров'яних тілець усередині печінки, стаючи в кілька разів прозорішими від звичайного. Щоправда, яким чином вони це виходять, поки з'ясувати не вдалося.

Таке дослідження має дуже серйозне практичне значення. Те, що жаби можуть змінювати щільність і місцезнаходження червоних кров'яних тілець, не викликаючи при цьому утворення тромбів, дає вченим з іншого боку можливість поглянути на багато метаболічних процесів і розробити нові кроворозріджуючі препарати.

Чому у скляних жаб прозора шкіра?

Скляні жаби (Centrolenidae) — це сімейство безхвостих земноводних, що мешкають у Центральній та Південній Америці. Свою назву вони отримали завдяки майже прозорій шкірі на животі та грудях, крізь які добре видно внутрішні органи та кістки тварини. Дослідники з Університету Макмастера на чолі з Джеймсом Барнеттом з'ясували, що подібна особливість потрібна жабам для унікального маскування.

Прозорість може бути ідеальною формою камуфляжу. Але, як зазначає Барнетт, такий прийом працює в основному під водою, де особливості заломлення світла в рідині допомагають тварині ховатися, не будучи обчисленим по видимих ​​частинах внутрішніх органів. У випадку з наземними тваринами такий камуфляж спрацював би гірше, але у Centrolenidae Існують певні особливості, завдяки яким ці істоти добре ховаються і від сухопутних хижаків.

Дослідники сфотографували 55 скляних жаб на зеленому листі та на білому тлі. Використовуючи комп'ютерний аналіз, що імітує зір різних хижаків, вони оцінили колір та контури жаби на кожній фотографії. Автори виявили, що жаби завжди виглядали зеленими, але вони ставали світлішими або темнішими залежно від фону, на якому знаходилися.

Ефект досягався не за рахунок активної зміни фарбування, а завдяки напівпрозорості тіла. При цьому видима яскравість прозоріших лап змінювалася сильніше, ніж у тіла. У комплексі це створювало ефект розмиття контурів жаби. Вчені назвали цю нову техніку камуфляжу «дифузією з обох боків».

«Зір будь-яких тварин чутливий до контурів, де зустрічаються два різні кольори, і контраст особливо помітний.З напівпрозорими лапами, що притискаються до тіла, жаби створюють м'якіший і менш контрастний градієнт, що дозволяє плавно зливатися з листом», — Джеймс Барнетт.

Герпетологи вважають, що молоді жаби фізично перебудовують внутрішню структуру клітин та тканин, щоб стати прозорими у дорослому віці. Справа не лише у шкірному покриві та відсутності в ньому пігментів. Для цього потрібні прозорі м'язи та внутрішні органи, які розсіюють світло під мінімальною кількістю кутів. За словами вчених, рідина між клітинами тканин у скляних жаб може містити речовину, яка пропускає світло прямою траєкторією.

У ще одному експерименті дослідники показали групі добровольців з 25 осіб 125 зображень жаб, змодельованих на комп'ютері та різняться за рівнем прозорості. Вони попросили піддослідних якнайшвидше виявити жаб, і найскладнішими для пошуку виявилися ті, прозорість яких була характерною для скляної жаби.

Але й у цьому дослідники не зупинилися. Вони провели третій експеримент і перевірили, як камуфляж скляних жаб впливає на їхню виживання в дикій природі. Для цього вони зробили із зеленого желатину 360 муляжів жаб, половина з яких були напівпрозорими, а інша — непрозорими. Їх на 72 години розмістили на ділянці еквадорських джунглів, а згодом підрахували кількість зразків, на які нападали хижаки. З'ясувалося, що напівпрозорих жаб, подібних Centrolenidae, знаходять у чотири рази рідше.

«Щиро кажучи, ми тільки починаємо розуміти, як насправді працюють різні форми камуфляжу. Скляні жаби ілюструють новий механізм, який ми раніше не розглядали», — робить висновок еколог Іннес Кутхілл з Університету Брістоля у Великій Британії.