Стеклянные лягушки, живущие в американских тропиках, — это ночные амфибии, которые проводят свои дни в спячке: вверх ногами на полупрозрачных листьях, соответствующих цвету их спины — обычная тактика маскировки. Их животы, напротив, выглядят необычно: сквозь полупрозрачную кожу и мышцы можно увидеть кости и органы — отсюда и название стеклянной лягушки. Недавние исследования показали, что так лягушки маскируют очертания своего тела, что затрудняет их обнаружение хищниками.

Прозрачность — распространенная форма маскировки среди животных, обитающих в воде, но редко встречающаяся на суше. У позвоночных трудно добиться прозрачности, потому что их кровеносная система заполнена красными кровяными тельцами, взаимодействующими со светом. Исследования показали, что белокровные рыбы и личинки угрей прозрачные, потому что не производят гемоглобина и эритроцитов. Но согласно результатам нового исследования, проведенного учеными из Американского музея естественной истории и Университета Дьюка, стеклянные лягушки используют альтернативную стратегию.

"Стеклянные лягушки фактически скрывают эритроциты от глаз, — сказал Карлос Табоада, соавтор исследования из Университета Дьюка. — Они почти приостанавливают работу своей дыхательной системы в течение дня, даже при высоких температурах".

В Университете Дьюка исследователи применили технику, называемую фотоакустической визуализацией, которая использует свет, чтобы вызвать распространение звуковых волн от эритроцитов. Это позволяет исследователям картировать расположение клеток внутри спящих лягушек без ограничений, контрастных веществ и хирургических манипуляций, что особенно важно для этого исследования, потому что прозрачность стеклянной лягушки нарушается активностью, стрессом, анестезией и смертью.

Исследователи сосредоточились на одном конкретном виде стеклянной лягушки, Hyalinobatrachium fleischmanni. Они обнаружили, что в состоянии покоя они увеличивают прозрачность в два-три раза, удаляя почти 90 процентов эритроцитов из кровообращения и помещая их в печень, содержащую отражающие кристаллы гуанина. Всякий раз, когда лягушкам нужно снова стать активными, они возвращают эритроциты в кровь, что дает им возможность двигаться — в этот момент поглощение света клетками нарушает прозрачность.

У большинства позвоночных агрегация эритроцитов может привести к потенциально опасным тромбам в венах и артериях. Но у стеклянных лягушек не происходит свертывания крови, что поднимает ряд важных вопросов для биологических и медицинских исследователей.

"Это первое из серии исследований, документирующих физиологию прозрачности позвоночных, и мы надеемся, что оно будет стимулировать биомедицинскую работу по превращению экстремальной физиологии этих лягушек в новые цели для медицины", — говорит соавтор исследования Джесси Делия.

Исследование было опубликовано в журнале Science.