玻璃蛙会在睡眠时通过将红细胞暂时储存在肝脏中而使其透明度增加两到三倍
简介:玻璃蛙会在睡眠时通过将红细胞暂时储存在肝脏中而使其透明度增加两到三倍(神秘的地球uux.cn)据EurekAlert!:一项新
玻璃蛙会在睡眠时通过将红细胞暂时储存在肝脏中而使其透明度增加两到三倍
(神秘的地球uux.cn)据EurekAlert!:一项新的研究表明,体型微小的半透明玻璃蛙会在睡眠时通过将红细胞暂时储存在肝脏中而使其透明度增加两到三倍。这些发现(它们为脊椎动物中的这一独特适应方式提供了深入了解)可用于更广泛地了解血液流动及开发新型抗凝剂或其它心血管药物。玻璃蛙 (Hyalinobatrachium fleischmanni) 是一种栖息在热带树叶上的蛙种,它们有着透明的身体和半透明的皮肤——这些白天睡在绿叶上的青蛙会利用这些适应性伪装来防御潜在的捕食动物。对许多脊椎动物(尤其是陆生物种)来说,要达到玻璃蛙的透明度颇为困难,因为在全身不间断循环的大量红细胞 (RBCs) 会令即使是高度透明的组织也变得不透明。
在这项研究中,Carlos Taboada和同事就玻璃蛙如何克服这种生理障碍进行了研究。Taboada等人用校准过的彩色摄影术来测量玻璃蛙的透明度,并用光声成像来追踪红细胞在活体玻璃蛙中的移动;他们发现,玻璃蛙在睡眠时的透明度会平均提高34% 到 61%,表明这些动物会主动保持其动态透明度。据作者披露,这些玻璃蛙会在睡眠期间通过从循环中去除约89%的红细胞并将它们“隐藏”在肝脏中来做到这一点,但它们在这样做的同时没有对血管或代谢产生任何有害的影响。当玻璃蛙苏醒并变得更为活跃时,循环中的红细胞数量会大为增加,其不透明性也随之增加。由于在大多数脊椎动物中,局部有如此高浓度的红细胞通常会导致血管闭塞或凝血,因此这些发现或能帮助深入了解预防这些和其它血管病变的相关机制。
Nelly Cruz和Richard White在一篇相关的《视角》中写道:“驱动红细胞在玻璃蛙体内重新分布的机制还不为人所知。目前尚不清楚玻璃蛙是否能主动操纵红细胞循环的变化——例如,在有捕食动物出现时。另一有趣的问题是:红细胞在肝脏中的截留会如何影响细胞呼吸,以及玻璃蛙是否会有一种特殊的代谢机制来适应红细胞循环中的剧烈变化。”
相关:“玻璃蛙”休息时通过将红血球移入肝脏而将自己变得透明
(神秘的地球uux.cn)据cnBeta:玻璃蛙之所以蛙如其名,是因为当它们睡觉时,为了躲避捕食者,身体会变成透明的。科学家们现在发现,它们是通过将红血球移入肝脏来实现这一目的的--这一发现可能对人类医学产生影响。玻璃蛙在整个美洲热带地区都有发现,当它们在夜间外出活动时,看起来只是绿色的。
白天,夜行两栖动物在半透明的叶子下面睡觉。当它们这样做时,它们的皮肤和肌肉组织变成透明的,只留下它们的骨骼、眼睛和内部器官可见。通过这种方式,它们对于任何不仔细观察叶子的捕食者来说,几乎是看不见的。
虽然许多水生生物也利用透明度来躲避捕食者,但玻璃蛙是已知的仅有的几种陆地动物中的一种。阻碍其他生物的一件事是它们非常明显的、不透明的红血球。一些鱼类通过不产生红血球来解决这个问题,但青蛙的情况并非如此。
为了找出两栖动物使用的策略,由美国自然历史博物馆和杜克大学的科学家领导的一个小组研究了圈养的Hyalinobatrachium fleischmanni玻璃蛙,利用一种被称为光声成像的技术。
简而言之,光声成像包括将无害的激光照射到生物组织中,在那里被分子吸收--例如红细胞中的分子--并转化为超声波。通过分析这些波,科学家们能够绘制出红血球在体内的位置。
重要的是,这项技术不需要对青蛙进行约束、杀死或注射对比剂,因为其中任何一项都会导致它们不再透明。
研究发现,在睡觉时,青蛙将其血液中几乎90%的红细胞转移到肝脏中,使它们的皮肤和肌肉组织比以前更透明两到三倍。此外,它们的肝脏有一层像镜子一样的反射外膜,也有助于降低其可见度。
在大多数其他脊椎动物中,将红细胞以这种方式组合在一起可能会导致血管中形成潜在的致命血栓。然而,这种情况从未发生在玻璃蛙身上。科学家们现在正试图确定为什么会出现这种情况,希望答案可能会导致预防人类血凝块的药物。
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