一只雌性玛什毕玻璃蛙(Hyalinobatrachium mashpi)站在玻璃上，照片显示了其器官和正在发育的卵。摄影：JAIME CULEBRAS
撰文：JASON BITTEL
玻璃蛙原产于中美洲和南美洲的森林，这些归属于瞻星蛙科(Centrolenidae)的物种因其半透明的皮肤和肌肉而得名——这样的皮肤和肌肉能使它们与丛林环境完美融合。把这种两栖动物翻过身来，透明效果最为明显，不需要解剖，你就能看到它们的心脏、肝脏以及弯曲的肠道。
近日发表在《科学》杂志上的一项研究中，研究人员发现了这一动物变得如此透明的另一个惊人机制。
当弗氏小跗蛙(Hyalinobatrachium fleishmanni)进入睡眠状态时，它们会将89%的颜色鲜艳的红细胞虹吸到肝脏内呈晶体排列的囊中，这些囊可以反射进入的光线，使玻璃蛙变得几乎不可见。随着红细胞的消失，玻璃蛙的透明度提高了两到三倍--科学家认为这是一种有助于躲避捕食者的策略。
“透明的特性既罕见又很难做到，因为我们的组织中充满了吸收和散射光的物质，”该研究的合著者 Jesse Delia说道，他还是纽约市美国自然历史博物馆的博士后研究员和国家地理探险家。
“红细胞也能吸收大量的光，我们发现玻璃蛙可以把它们藏在肝脏里。”
睡眠的秘密
许多水生生物都是透明的，比如磷虾和樽海鞘，但这种特性在陆地上却极为罕见——这就是为什么科学家们一直对玻璃蛙融入周围环境的能力如此感兴趣。
但在这项研究之前，没有人注意到这种红细胞现象，也许是因为这种现象只在玻璃蛙睡眠持续一整天时发生。
一只雄性瓦氏小小跗蛙（H. valerioi），守护着三个卵窝。摄影：JAIME CULEBRAS
更重要的是，因为玻璃蛙在夜间活动，研究它们的人往往也会在夜间活动。“我在晚上工作，所以我看到的所有(野生)蛙都醒着，”Delia说，他的博士论文的部分内容是研究玻璃蛙的亲代抚育。
“直到我圈养了一只，看到它睡在玻璃上，我们才意识到，我的天哪，这里肯定有蹊跷。”
下一个问题是如何研究它。
声音与蛙
虽然玻璃蛙的隐身术令人印象深刻，肉眼都能看到，但要了解它背后的机制需要一种被称为光声显微镜的成像技术。
“当色素吸收光线时，被吸收的部分光线会产生热量，”研究负责人、杜克大学生物学家Carlos Taboada说道。“热量会造成局部压力的变化，从而产生声波。”
“这种事情在你身边不断发生，” Delia补充道。“从理论上讲，所有吸收光线的东西都在产生声波。”
在实验室里，科学家们养了几只弗氏小跗蛙，并利用一系列成像技术对其进行了研究。例如，研究团队可以借助光谱学量化玻璃蛙睡眠期间透明度是如何增加的，而光声显微镜技术则可以在红细胞消失在肝脏内后识别它们。
这种类型的显微镜还可以检测血红蛋白，一种在血液中运输氧气的蛋白质。研究团队发现，睡眠中的弗氏小跗蛙血液循环中的含氧血红蛋白比活跃时平均少96.6%。
“据我所知，这一结论百分之百是前所未有的!”厄瓜多尔的基多圣弗朗西斯科大学的进化生物学家和国家地理探险家 Juan Manuel Guayasamín在一封电子邮件中说道。
“理解透明度的进化一直面临两个主要难题，”Guayasamín说道，他没有参与这项研究。“为什么会产生这一现象？以及动物如何变得透明？这篇论文完美地回答了第二个问题。”
是人类的福音吗?
研究人员表示，这些发现不仅令人着迷，还可能会推动人类医学的进步。
这是因为若干红细胞聚集在一处通常会形成凝块，可能会堵塞血管并导致潜在的生命危险，如血栓形成。但这些玻璃蛙似乎可以随意凝结和扩散它们的红细胞——没有任何负面影响。
“事实上，当这些动物受伤时，它们仍然可以正常凝血，”Taboada说道。
这可能意味着这些动物已经拥有了医学研究人员几十年来一直在寻找的东西：一种既能防止过度出血又能防止过度凝结的生物机制。
“它被称为血液学的圣杯，”他说道，它可能隐藏在一个微小玻璃蛙的透明皮肤中。
（译者：陌上花开）