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玻璃蛙通过隐藏血液变得半透明

研究人员表示,了解这些青蛙如何变得半透明可以增进我们对人类血液凝固的理解。

作者:Marisa Sloan
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图片来源:petrdd/Shutterstock

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我们都曾有过想消失的念头。但对于玻璃蛙来说,这种生活在中美洲和南美洲热带森林的几种树蛙,这个梦想某种程度上是实现了。这种瓶盖大小的玻璃蛙拥有半透明的腹部和胸部。

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这是一种特别有用的伪装形式,因为它能防止捕食者发现青蛙明显的轮廓。现在,一项发表在《科学》杂志十二月刊上的新研究揭示了这些两栖动物是如何做到这一点的:它们几乎将所有红细胞都直接输送到肝脏。

一目了然

许多水生生物,包括某些水母和甲壳类动物,在进化上也拥有透明的身体——尽管对于这些生活在海洋中的无脊椎动物来说,这更容易实现。首先,光线在空气和水中反射的方式不同。


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但对于玻璃蛙和其他无脊椎动物来说,透明身体面临的最大挑战是它们自身的红细胞,红细胞会自然吸收光线。事实上,直到最近,玻璃蛙是如何编织出它们的“隐身斗篷”才一直是科学家们的未解之谜。

在最新的研究中,作者们专注于弗莱施曼玻璃蛙(Hyalinobatrachium fleischmanni)。这些夜行性两栖动物在夜间是半透明的,这时它们会积极地进食和繁殖。然而,在白天,当它们依附在树叶底部打盹时,身体会变得近乎透明。

寄居于肝脏

研究人员使用光声成像技术——该技术将激光脉冲传递到身体组织,并绘制出随后产生的超声波——来确定青蛙的锈红色红细胞去了哪里。

研究人员报告说,在实验室环境中,这些两栖动物通过将89%的红细胞集中在肝脏中,将透明度提高了两到三倍。

与人类一样,肝脏负责清除血液中的毒素。但是,虽然其他树蛙一次只能将大约12%的红细胞储存在肝脏中,但玻璃蛙在必要时可以将近十分之九的红细胞储存在肝脏中。


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研究人员发现,这个器官覆盖着反光的镜面状晶体以隐藏内部物质,在白天会生长约40%。然后,当青蛙醒来时,它的身体会在几秒钟内重新分配这些红细胞储备。

血液凝固的谜团

当然,研究人员仍然对玻璃蛙如何在一天的长达12小时内生存于这种状态感到困惑。虽然在这段时间内,血液的无色部分血浆仍然在循环,但红细胞是向身体组织输送氧气的唯一途径。从本质上讲,青蛙就是处于无氧状态。

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有人推测,这些两栖动物是否进入了一种减少氧气需求的冬眠状态,类似于一些其他青蛙在冬季所做的那样,但这仍有待进一步研究证实。

另一个悬而未决的谜团是H. fleischmanni如何避免血栓。对于大多数脊椎动物,包括人类,当红细胞相互碰撞时会聚集在一起——这个过程称为凝血。在某些情况下,比如伤口结痂愈合时,这很有用,但它也可能导致严重的健康问题。

例如,在美国,每年约有10万人死于血栓。确定玻璃蛙如何在不发生血栓的情况下,将大约90%的红细胞 packed 到肝脏这样一个小的空间里,也有可能彻底改变人类的血栓研究。

  • Marisa Sloan

    Marisa 是《发现》杂志的助理编辑。她获得了西北大学 Medill 新闻学院的健康、环境与科学报道硕士学位。此前,在北卡罗来纳大学格林斯伯勒分校获得化学学位期间,Marisa 致力于延长抗肿瘤药物的治疗效力。问她关于酶的问题!

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