Ученые объяснили, зачем стеклянным лягушкам полупрозрачная кожа — Naked Science
27.05.2020
София Жаботинская

Ученые объяснили, зачем стеклянным лягушкам полупрозрачная кожа

3.6

Эти существа «изобрели» очень редкий для наземных животных способ маскировки.

Стеклянная лягушка
Стеклянная лягушка / © Geoff Gallice

Исследователи из Университета Макмастера выяснили, что прозрачная кожа нижней части тела делает стеклянных лягушек неразличимыми на листьях, создавая оптическую иллюзию. Статья об этом опубликована в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.

Стеклянные лягушки, обитающие в Центральной и Южной Америке, получили свое название из-за уникального внешнего вида: их кости, кишечник и бьющиеся сердца можно отлично рассмотреть сквозь кожу. До сих пор было неизвестно, почему такой необычный признак мог эволюционно закрепиться у этих маленьких животных, но новая работа, по-видимому, предлагает объяснение.

Прозрачность кажется идеальной формой камуфляжа. Но, как отмечает ведущий автор работы Джеймс Барнетт, к сожалению для наземных животных, такая уловка работает в основном под водой, где особенности преломления света в жидкости помогают такому животному скрываться, не будучи вычисленным по видимым частям внутренних органов. Именно поэтому прозрачность тканей встречается у жителей вод, а наземный зверь, такой как стеклянная лягушка, удивляет ученых.

Стеклянная лягушка прячется под листом / © Caters News Agency

На самом деле, если посмотреть на них внимательно, стеклянные лягушки не полностью прозрачны: их спинки окрашены в жизнерадостно-зеленый цвет, как и полагается добропорядочным лягушкам, а прозрачны их бока и животы. Этот «градиент» вызвал интерес биологов и послужил ключом к разгадке тайны стеклянной лягушки.

Чтобы исследовать их камуфляж, ученые сфотографировали 55 стеклянных лягушек на зеленых листьях и на белом фоне. Затем исследователи провели три эксперимента. Во-первых, они использовали компьютерный анализ, чтобы оценить цвет и очертания лягушки на каждой фотографии.

Авторы обнаружили, что лягушки всегда выглядели зелеными, но они становились светлее или темнее в зависимости от фона, на котором сидели. Такое «подкручивание» яркости позволяет этим амфибиям более точно соответствовать оттенку того листа, на котором они сидят в данный момент. При этом их бочка, животики и лапки прозрачны — чем «периферийнее» участок тела, тем прозрачнее. В комплексе это создает эффект размытия контуров сидящего животного, что помогает идеально слиться с окружающей средой и стать практически невидимкой для хищника.

Прозрачность стеклянных лягушек — это их камуфляж / © BioNotes

Также исследователи показали группе добровольцев из 25 человек 125 изображений лягушек, смоделированных на компьютере и различающихся по степени прозрачности. Они попросили испытуемых как можно быстрее обнаружить лягушек, и самыми сложными для поиска оказались те, прозрачность которых была характерной для стеклянной лягушки.

В третьей серии экспериментов ученые сделали 360 поддельных лягушек из желатина и оставили их на три дня в эквадорском тропическом лесу. Одна половина искусственных лягушек была непрозрачной, а вторая — полупрозрачной, и исследователи обнаружили, что на непрозрачных лягушек птицы — естественные хищники местных амфибий — нападали более чем в два раза чаще.

Ученые поясняют, что визуальные системы очень чувствительны к наличию четких контуров, которые образуются там, где один цвет резко переходит в другой. Многие виды животных имеют окраску, которая различными способами устраняет видимость контуров. Две наиболее распространенные стратегии — рисунок, который повторяет элементы окружающей среды, и «разрушительная окраска», при которой узоры с высокой контрастностью создают неузнаваемые формы, скрывающие очертания животных.

Стеклянные лягушки используют принципиально другую технику: их размытый градиент помогает идеально слиться с фоном, не отмечая на нем границ тела, при этом используется регулирование прозрачности тканей, а не, например, яркости цвета. Исследователи назвали эту новую технику камуфляжа «диффузией по краям».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 13:03
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

Вчера, 12:05
Ольга Иванова

Польские исследователи узнали, какой определяющий фактор стоит за убежденностью людей не вакцинироваться от коронавирусной инфекции.

Вчера, 09:00
УрФУ

Международная группа планетологов из России, Финляндии и США впервые проанализировала факторы, определяющие количество валунов на поверхности ближайшей планеты от Солнца — Меркурии.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

Позавчера, 13:03
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

28 июля
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: