Как стеклянные лягушки становятся прозрачнее во время отдыха

У стеклянных лягушек свет проходит через некоторые ткани тела, но степень прозрачности может меняться. В исследовании одного вида во время отдыха обнаружили перемещение красных кровяных клеток в печень. Этот процесс дополняет особенности кожи и мышц, благодаря которым животное менее заметно на листьях.

Почему лягушка не похожа на прозрачное окно

Название «стеклянная» не означает, что любой участок тела одинаково пропускает свет. Кожа живота может быть прозрачной, тогда как спина сохраняет зелёную окраску. Поэтому наружный облик отдыхающего животного точнее описывать как сочетание окрашенных и полупрозрачных частей.

В работе 2020 года исследовали два вида стеклянных лягушек. Их фотографировали на зелёных листьях и светлом фоне, а затем оценивали изображения с помощью моделей зрения. Особенно заметно менялась воспринимаемая яркость ног. Зелёный оттенок при этом сохранялся: речь не шла о быстром появлении нового пигмента.

В позе отдыха ноги располагаются вокруг тела. Более полупрозрачные края создают постепенный переход от листа к лягушке, делая контур менее резким. Маскировка связана не только с совпадением цвета, но и с тем, как глаз различает границу животного.

Пользу проверяли отдельно. Люди искали изображения лягушек на экране, а в природе размещали прозрачные и непрозрачные модели из окрашенного желатина. Полупрозрачные модели реже подвергались нападениям. Это результат опыта с моделями, который поддерживает объяснение маскировки, а не наблюдение за всей жизнью каждой настоящей лягушки.

Куда перемещаются красные клетки

Эритроциты содержат гемоглобин, участвующий в переносе кислорода. Этот пигмент поглощает свет, поэтому множество красных клеток мешает тканям выглядеть прозрачными. Одной прозрачной кожи недостаточно, если проходящий свет встречает насыщенные такими клетками сосуды.

В исследовании 2022 года изучали стеклянную лягушку Флейшмана. Во время отдыха эритроциты собирались в расширяющихся кровеносных пространствах печени. При активности клетки возвращались в сосуды, а после восстановления снова накапливались в печени. Кровь не исчезала, а менялось распределение её клеточной части.

Для отслеживания использовали фотоакустическую микроскопию. Поглощённый молекулами свет вызывает ультразвуковые волны, которые регистрирует прибор. Так исследователи могли определять расположение гемоглобина у живых животных без введения специального окрашивающего вещества.

Сравнение состояний показало связь между уменьшением количества циркулирующих эритроцитов и увеличением пропускания света. Печень скрыта отражающей оболочкой с кристаллами гуанина, поэтому накопленные клетки не превращаются в столь же заметное красное пятно.

Эта перестройка происходит на фоне отдыха и отличается от постоянного отсутствия гемоглобина. Однако исследование определённого вида и условий не устанавливает одинаковую величину изменения для всех стеклянных лягушек. Также оно не означает полного прекращения кровообращения или отсутствия потребности тканей в кислороде.

Печень может служить резервуаром и у других лягушек

Способность печени временно удерживать эритроциты изучали задолго до исследования прозрачности. В работе 1993 года использовали съедобную лягушку и проверяли её дыхательные реакции в лабораторных условиях.

У обездвиженных животных при низкой температуре и достаточном обеспечении кислородом печень накапливала красные клетки. При недостатке кислорода клетки выходили в кровоток. Таким образом, один орган мог участвовать в изменении количества эритроцитов, доступных для переноса кислорода.

При более высокой проверенной температуре этот механизм становился менее эффективным. Поэтому результат нельзя превращать в универсальную схему для любой лягушки при любой активности. Ранняя работа исследовала дыхательную компенсацию, а не маскировку на листьях. Она помогает понять функцию клеточного резервуара, сохраняя различие между видами, температурными условиями и задачами двух исследований.

Что можно увидеть снаружи

На обычной иллюстрации заметны зелёная спина, положение ног и лист. Но по одному изображению нельзя определить, какая доля эритроцитов находится в печени. Для этого сопоставляют внутренние измерения и пропускание света, а наружную маскировку проверяют отдельными наблюдениями и опытами.