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玻璃蛙憑什么變透明？秘密就在血液里

玻璃蛙


玻璃蛙憑什么變透明？秘密就在血液里


趴在玻璃上的雌馬緒比玻璃蛙（Hyalinobatrachium mashpi） ， 體內器官及發育中的卵清晰可見 。PHOTOGRAPH BY JAIME CULEBRAS

玻璃蛙憑什么變透明？秘密就在血液里


守護著三堆蛙卵的熊拉帕爾馬玻璃蛙（Hyalinobatrachium valerioi） 。PHOTOGRAPH BY JAIME CULEBRAS
據美國國家地理（撰文：JASON BITTEL 編譯：曾柏諺）：玻璃蛙憑什么變透明？秘密就在血液里！這種透明兩生類睡眠時的驚人隱身策略，或許有助于人們進一步解析凝血機制 。
瞻星蛙科（Centrolenidae）的玻璃蛙原生于中美洲和中南美洲的森林，憑著一身半透明的皮膚和肌肉，與森林背景完美融為一體而得名 。如果將玻璃蛙翻過身來（視覺效果非常震撼），不需要解剖也能看到它的心臟、肝臟，以及盤成圈的腸道 。
近期發表在《科學》（Science）期刊上的研究發現，這些動物除了透明的皮膚與肌肉外，另有其他有能讓自己變透明的驚人機制 。
研究發現，弗氏玻璃蛙（Hyalinobatrachium fleischmanni）在睡覺時 ， 會將體內89%的鮮紅色紅血球收集到肝臟中，而肝臟外層包裹著襯有結晶層的囊袋 。玻璃蛙不僅藉由結晶層反射入光線，使自己幾乎不可見，透明度更隨著紅血球消失提升了兩到三倍 。科學家認為這有助于玻璃蛙躲避獵食者 。
「我們的組織充滿了會吸收與散射光的物質，使『透明』這件事非常困難 ， 也極其罕見 ?！?br>紐約美國自然史博物館（American Museum of Natural History）博士后研究員、國家地理探險家的研究作者之一杰西.德立雅（Jesse Delia）說：「紅血球也會吸收大量光線，但我們發現玻璃蛙可以將紅血球藏在肝臟里 ?！?br>睡眠的秘密
包含磷蝦、樽海鞘在內，許多水生生物都渾身透明，但這在陸生生物卻非常罕見，也難怪科學家長期以來對玻璃蛙融入周遭環境的能力感到十分好奇 。
但在這次的研究之前，從來沒有人注意過玻璃蛙紅血球的現象──或許這是因為這個現象只在玻璃蛙睡覺的時候發生 。
但更關鍵的是，由于玻璃蛙是夜行性動物 ， 導致研究它們的人往往也在夜間進活動 。
「我在晚上上工，因此看到的全是醒著的野生玻璃蛙 ?！挂圆Ａ苡H代照護為部分博士論文題目的德立雅說：「直到當我把一只玻璃蛙飼養起來 ， 并看到它趴在玻璃上睡覺的時候，我們才意識到⋯⋯事有蹊蹺 。」
但下一步是，要怎么研究它呢？
聲音與玻璃蛙
雖然玻璃蛙讓人印象深刻的能力用肉眼就看得到，但要理解它的原理是什么，還需要一種稱為「光聲顯微鏡」的造影技術 。
主導研究的杜克大學生物學家卡洛斯・塔波達（Carlos Taboada）說：「當色素吸收光線時 ， 部分光能會轉換成熱能 ， 而熱能又會導致局部壓力變化，從而產生了聲波 ?！?br>德立雅補充說：「這些事情在我們身旁不斷發生 。從理論上來說，所有會吸收光線的東西，都在產生聲波 ?！?br>在實驗室中 ， 科學家們以一連串的造影技術拍攝弗氏玻璃蛙 。例如透過光學光譜學（optical spectroscopy）量化玻璃蛙睡眠期間透明度的增幅，或是以光聲顯微鏡辨識消失在肝臟內的紅血球 。
研究團隊還利用光聲顯微鏡 ， 檢測在血液中負責運輸氧氣的血紅蛋白，發現弗氏玻璃蛙在睡覺的時候，血液循環中的含氧血紅蛋白數量，要比平常活動時要低上96.6% 。
弗朗西斯科基多大學演化生物學家、國家地理探險家胡安・曼努埃爾・瓜亞薩明（Juan Manuel Guayasamín）在電子郵件中寫道：「據我所知，這百分之百是項嶄新的發現 ?！?br>并未參與此次研究的瓜亞薩明表示：「研究透明度的演化離不開兩大要點──是什么導致這個現象？又是如何做到的？這篇論文漂亮的回答了第二個問題 ?！?br>人類的福音？
這些發現可不只是有趣或是奇特而已，研究人員認為研究成果或許還能推進人類醫學進步 。
這是因為在人類身上，許多紅血球聚集在某處通常會形成血塊，并可能導致如血栓這般因血管堵塞而危及生命的情況 。但對玻璃蛙來說，它們似乎能夠毫無負擔的隨意凝聚、擴散紅血球 。
塔波達說：「而且這些動物在受傷時 ， 依舊能維持正常的凝血能力 ?！?br>也就是說，這些動物可能身懷醫學研究者尋找了幾十年的東西──一套既能防止過度出血，也能避免過度凝血的生物機制 。
塔波達說：「這堪稱血液學的圣杯，可能就藏在眾目睽睽下小小雨林青蛙的透明皮膚上 。」