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隐身术的最高境界,把自己变成小透明,呱呱!

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在陆地上,玻璃蛙是最藏不住“心事”的动物。

一种玻璃蛙 Hyalinobatrachium yaku | zookeys.pensoft.net

当它们趴在叶子上面时,看起来仿佛一块绿色的果冻。透过透明的肚子,玻璃蛙的肠、胃、肝脏以及突突跳动的心脏都能被看得一清二楚。自 1872 年以来,人们已经发现了 157 种玻璃蛙。它们都是瞻星蛙科(Centrolenidae)的成员,生活在中美洲和南美洲的雨林里,身长不足 10 厘米。

为什么是透明的?

很容易想象,变成透明是最完美的伪装手段。无论身处什么样的环境,透明的身体都能让自己与背景混在一起。在海洋中,小到水蚤和鱼类幼体,大到章鱼,都有一些物种放弃了体内的色素,变成小透明。

透明的管水母 | TED-Ed

不过,这种伪装在陆地上却十分罕见。一方面,相比于水体环境,生物组织与陆地空气的差异实在太大,即便透明无色,它们也会使光线扭曲,让伪装效果打折。另一方面,由于没有水体吸收光线,生物一旦放弃了身体中的色素,身体就要从内到外承受紫外线的袭击。

玻璃蛙如何克服这些劣势呢?最近在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上中,研究者提出了一种假说——他们认为,这或许要归功于玻璃蛙的“不完美透明”。

另一种玻璃蛙 Hyalinobatrachium ruedai | calphotos.berkeley.edu

不完美的透明

一方面,尽管肚子能被看穿,但多数玻璃蛙的背部还有色素形成的斑纹。这些斑点或许可以抵御紫外线的侵袭,让玻璃蛙不至于被“晒干”。

很多玻璃蛙的背部有斑纹(图为 Espadarana andina) | Aldemar A. Acevedo

另一方面,研究者发现,玻璃蛙只能算是“半透明”——因为不论在什么背景上,它们看起来都是黄绿色的。

为了测量玻璃蛙的透明程度,他们对比了玻璃蛙处在白色背景和树叶背景上的照片,并且通过计算机,分析出了玻璃蛙在捕食者眼中的样子。结果显示,在不同背景上,玻璃蛙的色彩差异十分有限,都是黄绿色的。但在颜色较深的树叶背景上,它们看起来也颜色比较深;而在白纸背景上,它们看起来就比较白。

白色和绿色背景上的对比 | 参考资料[1]

也就是说,玻璃蛙并不是大大方方地把心肝都亮出来。研究者推测,这两种不完全透明的特征,可以帮助玻璃蛙在陆地上安全地“保持透明”。然而,这样半吊子的透明,究竟能不能起到伪装的作用呢?

靠腿隐身

研究者还发现,相比于躯干,玻璃蛙的腿则要透明得多。他们推测,玻璃蛙的伪装术,可能很大程度上依赖于这样的腿部。

腿部更透明(图为 Nymphargus grandisonae) | Alejandro Arteaga

在多数捕食者的眼中,清晰鲜明的边缘是十分显眼的特征。因而,如果生物能在身体边缘长出不完整的图案,就可以将身体轮廓和背景混在一起,以此降低自己被分辨出来、被捕食者吃掉的风险——一些蛾子的翅膀图案便是这样。

玻璃蛙的腿部可能也与此类似,只不过它们另辟蹊径,用比较透明的腿部围绕着不那么透明的身体,直接让身体轮廓隐形,进而将自己和叶子融为一体。研究者认为这是一种未被描述过的动物伪装类型,并将之称为“边缘扩散(edge diffusion)”。

Vitreorana antisthenesi | Javier Valera-Leal

真的可以隐身吗?

理论上来说,半透明的身体加上腿部轮廓的模糊,应该可以达到伪装的效果。但在现实中又如何呢?

研究者生成了一系列蛙的图片,当中的蛙趴在随机背景中。其中,有些蛙的图案被调整成了与玻璃蛙相似的半透明,有些则完全不透明。这些图片被展示给人类受试者,请他们指出图片中的青蛙。结果发现,这些受试者找到半透明的蛙需要花更多时间,也更容易出错。

半透明模型(上)和不透明模型(下) | 参考资料[1]

此外,他们又用凝胶制作了半透明和不透明的青蛙模型,随机放置在厄瓜多尔的雨林中,每隔24小时检查是否有掠食者袭击了模型。结果同样发现,不透明的模型往往更快遭到攻击,大多数是被不明真相的鸟啄了。

由此可见,虽然玻璃蛙并没有完全透明,但这样的伪装足以让它们躲过天敌的视线。

Nymphargus grandisonae | Carl Hutter

在危机四伏的中美洲雨林中,小小的玻璃蛙安静的趴在绿叶之上,用晶莹剔透的长腿紧紧围住自己的身体,就这样躲过了天敌的搜索。谁能想到,这百万年来的生存之道,能在 21 世纪向我们展示一种不为人类所知的伪装策略呢。

参考文献

[1] Barnett J. B., Michals C., Anderson H. M., et al. (2020) Imperfect transparency and camouflage in glass frogs. Proceedings of the National Academy of Sciences. DOI: 10.1073/pnas.1919417117

[2] Davies N. B., Krebs J. R., & West S. A. (2012). An introduction to behavioural ecology. John Wiley & Sons.

[3] Johnsen S. (2001). Hidden in Plain Sight: The Ecology and Physiology of Organismal Transparency. The Biological Bulletin, 201(3), 301–318.

[4] 变色太难了,直接长成透明的多省事. 物种日历. 2019.11

作者:核桃苗

编辑:麦麦

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