Стеклянные лягушки, когда маскируются, прячут кровь в печени

Ученые выяснили, как крошечные лягушки, обитающие в тропических лесах Центральной и Южной Америки, умеют становиться почти прозрачными  — они направляют всю свою кровь в печень и почти исчезают, пишет Science.

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

Ученые проследили за эволюцией лягушек в Чернобыльской зоне

В природе прозрачность присуща только полностью водным существам, таким как личинки угрей и студенистые медузы. Наземным животным и тем, кто находится между сушей и водой, сложнее добиться прозрачности, поскольку свет отражается от воздуха иначе, чем от воды.

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

Ученые научились выращивать конечности у лягушек

Еще одна проблема — кровь. В красных кровяных тельцах используются белки гемоглобина, окрашенные в ржавый цвет, которые связываются с кислородом. Эти белки поглощают свет и придают крови малиновый цвет, сохраняя кожу непрозрачной. Только антарктические ледяные рыбы, обитающие в прохладных глубинах Южного океана, полностью отказались от гемоглобина, придав своей крови мутно-белый цвет.

Чтобы выяснить, как стеклянные лягушки преодолевают это препятствие, исследователи использовали высококалиброванные камеры для съемки прозрачности стеклянных лягушек Флейшмана (Hyalinobatrachium fleischmanni), которые собираются у ручьев по всей Центральной Америке. Ночью, когда амфибии размножаются и кормятся, они непрозрачны. Но днем, когда они дремлют на листьях, большая часть их тела, за исключением лаймово-зеленого оттенка спины, становится прозрачной. Это помогает лягушкам слиться с листвой, как капли росы, и уберечься от пауков и змей.

Ученые вернули несколько лягушек в лабораторию и понаблюдали за ними в течение нескольких дней. Спящие стеклянные лягушки были от 34% до 61% прозрачнее, чем активные. 

Оказалось, что эта повышенная прозрачность связана с недостатком красных кровяных телец, текущих по их венам. "Мы могли видеть, что у животных не было крови, когда они засыпали, — говорит Карлос Табоада, биолог из Университета Дьюка и автор нового исследования. Когда они просыпались, кровь снова начинала перекачиваться, уменьшая свою прозрачность".

Чтобы определить, куда делись кровяные клетки, Табоада и его коллеги использовали метод фотоакустической визуализации, который отображает ультразвуковые волны, образующиеся, когда красные кровяные тельца поглощают свет. В течение дня кровеносные сосуды в печени лягушек были переполнены эритроцитами, что привело к увеличению размера органа примерно на 40%. По сравнению с другими древесными лягушками, которые могут хранить в печени только 12% эритроцитов, стеклянные лягушки могут хранить 89% — почти все эритроциты своего тела.

Соавтор исследования Джесси Делиа, биолог из Американского музея естественной истории, говорит, что неясно, как животные выживают после такой экстремальной адаптации. "Они практически не переносят кислород в течение 12 часов в сутки".

Другая загадка заключается в том, как стеклянные лягушки способны перемещать такое количество клеток крови в одно место без образования потенциально смертельного тромба. Решение этой проблемы может привести к улучшению лечения тромбов у людей, говорит Ричард Уайт, онколог из Оксфордского университета, который изучал распространение рака и других заболеваний у полупрозрачных зебрафиш, но не участвовал в новом исследовании. "Это, казалось бы, элементарное наблюдение о стеклянных лягушках приводит к очень четким последствиям для здоровья человека".