為何這種青蛙身體只有一半是透明的？科學家終於想通了

2023-03-31 12:42:47

在海底世界，我們經常可以看到透明的動物，如水母、海鞘等等。然而，在陸地上，我們很少看到透明的動物。然而，在中美洲和南美洲，有這樣一種動物，實際上有一個透明的身體。這是玻璃青蛙。

如果你面前有一隻玻璃青蛙，你不用解剖就能看到它的器官。這種現象非常神奇，引起了許多科學家的注意。最近，科學家們終於發現了它為什麼能透光。

首先，科學家仍然懷疑玻璃青蛙是否是透明的有機體。這是因為玻璃蛙的透明度並不均勻地分布在全身，而是主要集中在身體的後半部。它的背上仍然有很多色素沉著。因此，一些科學家更喜歡稱它為「半透明生物」。

大麥克馬斯特大學的行為生態學家詹姆斯·班納特說:「從字面上看，透明應該是一種完美的偽裝。這種偽裝在水生動物中很常見，因為它們的身體和周圍的水具有幾乎相同的折射率(即光在介質中的傳播速度)。」

在陸地上，只有少數例外，如玻璃蛙和玻璃翅蝶有這種能力。

我們知道生物體進化出透明物體的原因很可能是因為生存的需要，也就是所謂的偽裝。科學家們目前認為，玻璃翅蝴蝶的透明翅膀可以提供相對完美的偽裝，並能很好地避開捕食者的眼睛。然而，科學家們仍然對玻璃蛙的透明結構是否能起到保護作用充滿疑問。

科學家們如此懷疑的原因是，自然界中確實有一些動物不依靠半透明的身體來防止被人看見，而是通過這種方式讓自己更容易被發現。科學家在一些蜥蜴身上發現了這種現象。這些蜥蜴將面向太陽的露珠，通過陽光的反射更好地表達它們交配的意圖。

(圖片說明:玻璃青蛙，攝於法屬蓋亞那)

然而，科學家對玻璃蛙的研究表明，這種生物的半透明結構不像是在求愛，而是更多或最原始的功能——保護自己。

"雖然這隻青蛙總是綠色的，但它的顏色會隨著環境而變化."班納特說，「在一個充滿綠葉的環境中，這樣的亮度變化可以讓青蛙更好地融入環境。」

此外，由於腿部比上身皮膚更透明，偽裝效果變得更好。當在綠色背景下休息時，玻璃青蛙會在身體兩側蜷曲雙腿。在半透明的樹枝的覆蓋下，身體和綠葉之間的顏色差異會在一定程度上得到補償，呈現出逐漸變化的趨勢，使得天敵不易發現。

(圖片說明:厄瓜多科學家拍攝的祖母綠玻璃蛙)

班納特向我們介紹說:「這在樹葉和青蛙之間創造了一個顏色梯度，而沒有創造太明顯的邊界。」研究人員稱這種現象為「邊緣擴散」

他們沒有提出假說並結束它，而是通過實驗證明了他們的猜想。為了驗證半透明結構對玻璃青蛙的偽裝效果，研究人員在綠色樹葉和白色背景上拍攝了50多種動物的照片。然後，他們用計算機模擬自然捕食者和人類的視覺能力，試圖將這些動物與環境區分開來。結果表明，青蛙顯示的亮度也會隨著環境的不同而變化。

研究人員在論文中說:「亮度的這種變化將青蛙及其周圍環境的清晰輪廓轉變成不太明顯的漸變邊界。因此，玻璃青蛙的不完美的「玻璃」為它提供了一個有效的偽裝，隱藏了青蛙的輪廓，並使青蛙和樹葉更巧妙地融為一體。

為了進一步證明這一點，他們用電腦調整了青蛙的不透明度，然後邀請志願者在電腦上區分它們。結果顯示，儘管不透明的青蛙仍然有可以偽裝的綠色皮膚，但是完全不透明的那一組被志願者很快識別出來，並且比半透明的青蛙更容易被發現。

最後，他們把實驗場地還給大自然，測試半透明的身體在野外環境中是否有真正的偽裝效果。他們用明膠製作了數百隻假青蛙，其中一半是半透明的，另一半用食用染料染色，使它們不透明。

然後，他們把這些假青蛙放在厄瓜多的一個自然環境中，在那裡青蛙經常被發現，讓它們暴露在捕食者面前長達72小時。實驗結束後，當研究人員回到放置假青蛙的地方再次收集道具時，他們發現與半透明青蛙相比，那些只依靠顏色來偽裝自己的不透明青蛙被吃掉的更多。這也證實了他們的推測，半透明的身體更有利於偽裝。

研究人員指出，半透明偽裝不一定是自然界中最完美的手段，至少它比變色龍稍遜一籌。然而，對於玻璃蛙來說，這種程度的偽裝足以維持它們的全面性。

英國布里斯托大學的行為生態學家因尼斯·卡斯爾指出:「事實上，我們剛剛揭示了不同形式的偽裝是如何工作的。玻璃青蛙的偽裝展示了一種我們以前從未真正考慮過的新機制。」

我們知道動物偽裝在仿生學中一直具有重要意義。我們試圖學習動物的偽裝，並在軍隊中實現更多的秘密行動。現在，當我們發現更多動物的偽裝機制時，我們可以在更廣的範圍內模仿和學習，使它們得到更多的發展。

除了偽裝之外，動物還在許多方面為人類提供了參考價值。雖然人類擁有最高的智慧，但我們不得不承認，野生動物在許多方面仍然超過我們，它們在其他方面也獲得了自然的力量。