Новини

Скляні жаби з родини Centrolenidae, що мешкають у лісах Центральної та Південної Америки, отримали свою назву завдяки своїй напівпрозорій шкірі та м’язам, завдяки яким вони бездоганно вписуються в середовище джунглів. Якщо перевернути амфібії, можна побачити їхні серця, печінку та звивисті клубки кишок — розтин не потрібен.

І тепер, у дослідженні, опублікованому в журналі Science , дослідники виявили ще один дивовижний механізм, за допомогою якого тварини стають такими прозорими.

Коли скляні жаби Флейшманні ( Hyalinobatrachium fleishmanni ) лягають спати, вони «відсмоктують» 89 відсотків своїх яскраво забарвлених червоних кров’яних тілець у покриті кристалами мішечки в печінці, які відбивають вхідне світло, і роблять жаб майже невидимими. Коли їх червоні кров’яні тільця не видно, жаби стають у два-три рази прозорішими — цей трюк, на думку вчених, допомагає тваринам уникати хижаків. 

«Прозорість — це рідкість, і її дуже важко зробити, оскільки наші тканини сповнені речей, які поглинають і розсіюють світло», — каже співавтор дослідження Джессі Делія, докторант і дослідник National Geographic в Американському музеї природної історії в Нью-Йорку.

Червоні кров’яні клітини також поглинають багато світла, і науковці виявили, що жаба насправді може приховати їх, запакувавши в печінку.

Багато водних істот, як-от криль і сальпи, є прозорими, але на суші це надзвичайно рідко — саме тому вчених давно заінтригувала здатність скляної жаби зливатися з навколишнім середовищем.

Але до цього дослідження ніхто не помічав феномену червоних кров’яних тілець, можливо тому, що він виникає лише тоді, коли жаба спить протягом дня. Більше того, оскільки скляні жаби ведуть нічний спосіб життя, ті, хто їх вивчає, теж схильні вести нічний спосіб життя. «Я працювала вночі, тому всі [дикі] жаби, яких я бачила, не спали», — каже Делія, яка вивчала батьківську турботу про скляних жаб у рамках своєї докторської програми. «Тільки коли я взяла одну в полон, і ми побачили, що вона спить на склі, ми начебто зрозуміли, Боже, тут щось відбувається», — каже вона.

Наступне питання було як це вивчати. Хоча трюк скляної жаби настільки вражаючий, що його можна побачити неозброєним оком, щоб зрозуміти, як він працює, потрібна техніка зображення, відома як фотоакустична мікроскопія.

«Коли пігменти поглинають світло, частина поглиненого світла виробляє тепло», — говорить керівник дослідження Карлос Табоада , біолог з Університету Дьюка. «І це тепло створює локальну зміну тиску, що створює звукові хвилі».

«Це відбувається навколо вас, постійно, — додає Делія. «Теоретично все, що поглинає світло, також генерує звукові хвилі». 

У лабораторії вчені взяли в неволі скляних жаб Флейшманні та піддали їх серії методів візуалізації. Наприклад, оптична спектроскопія дозволила команді кількісно визначити, як прозорість збільшується під час сну, тоді як метод фотоакустичної мікроскопії ідентифікував еритроцити після того, як вони зникли в печінці.

Цей тип мікроскопії також може виявити гемоглобін, білок, який транспортує кисень у крові. Команда виявила, що сплячі скляні жаби Флейшмана мали в середньому на 96,6 відсотка менше насиченого киснем гемоглобіну в циркуляції, ніж коли вони були активними.

«Висновки, наскільки я знаю, на 100 відсотків нові!» Хуан Мануель Гуаясамін, еволюційний біолог з Університету Сан-Франциско де Кіто в Еквадорі та дослідник National Geographic, повідомляє електронною поштою.

«Розуміння еволюції прозорості завжди викликало два головних питання», — говорить Гуаясамін, - «Для чого це виробляється? А як тварини стають прозорими? Цей документ чудово відповідає на друге запитання».

Ці знахідки не тільки захоплюючі та дивні, але, як кажуть дослідники, вони можуть сприяти прогресу в людській медицині.

Це тому, що багато еритроцитів в одному місці зазвичай утворюють згусток, який може блокувати кровоносну судину та призвести до потенційно небезпечного для життя стану, наприклад тромбозу. Але жаби, здається, можуть конденсувати та розширювати свої еритроцити за бажанням — без будь-яких негативних наслідків.

«І справді, тварини все ще можуть нормально згортатися, коли вони поранені», — каже Табоада.

Це може означати, що тварини вже володіють тим, що медичні дослідники шукали десятиліттями: біологічним механізмом, який запобігає надмірній кровотечі, а також запобігає надмірному згортанню крові.

«Це називають Святим Граалем гематології», — каже він, — і воно може бути приховане на видноті, крізь прозору шкіру крихітної лісової жаби.