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 _玻璃蛙

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
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。”
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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。
美国自然历史博物馆的Jesse Delia说："这是记录脊椎动物透明性生理学的一系列研究中的第一个，它将有望刺激生物医学工作，将这些青蛙的极端生理学转化为人类健康和医学的新目标，"他与杜克大学的Carlos Taboada一起领导了这项研究--两位科学家都是博士后。
有关这项研究的论文最近发表在《科学》杂志上。
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据中国科学报（孟凌霄）：南美洲的热带雨林生活着一种神奇的半透明物种——玻璃蛙。这种回形针大小的两栖动物自带“隐身衣”，在半透明的腹部之下，玻璃蛙的骨骼、肠胃和跳动的心脏清晰可见。
科学家发现，玻璃蛙这一神奇本领或许源于它们能把血液中的红细胞集中于肝脏，从而令全身透明。相关论文12月22日发表于《科学》。
自然界中的“透明”生物常常来自海底，如水母和鳗鱼幼体等。由于光线在空气中的反射与水中不同，陆生生物和两栖生物难以透明。此外，血红蛋白遇到充足的氧气就会变成猩红色。只有生活在极寒地区的南极冰鱼，由于血红蛋白缺失，血液几乎透明。
为了揭开玻璃蛙的隐身秘密，研究人员借助高精度相机捕捉其透明度变化。玻璃蛙是夜行动物，当它们在夜间繁殖、觅食时，身体并不透明；而当它们在白天打瞌睡时，身体的大部分都会变得透明，在日光照射下好似露珠，有助于躲过蜘蛛、蛇等天敌的捕食。
研究人员将几只玻璃蛙带回实验室，监测它们在睡眠、运动、鸣叫和麻醉状态下的透明度变化。研究发现，玻璃蛙睡眠时身体透明度比活动时高34%到61% 。
该研究作者、美国杜克大学生物学家Carlos Taboada推测，玻璃蛙身体变透明或与血管中缺乏红细胞相关。“玻璃蛙睡觉时，血管中似乎没有血液；但它们醒来时，血液又开始流动，降低了身体透明度。”
Carlos和同事利用光声成像技术，绘制了玻璃蛙的红细胞吸收光线时产生的超声波图像。研究发现玻璃蛙白天睡觉时，肝脏的血管充满红细胞，并因此膨胀约40% 。与只能储藏12%红细胞的其他树蛙的肝脏相比，玻璃蛙的肝脏可以储存全身89%的红细胞。
该研究作者、美国自然历史博物馆生物学家Jesse Delia说，这意味着玻璃蛙的血液在一天中有12个小时几乎不输送氧气。研究人员尚不清楚，玻璃蛙如何在这种极端条件下生存。
另一个谜团是，玻璃蛙将大量红细胞集中于身体某一部分却没有产生凝血。英国牛津大学肿瘤学家Richard White说，解开这个谜题可能有助于找到更好的血栓治疗方法。
相关论文信息：https://doi.org/10.1126/science.abl6620
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据参考消息网：合众国际社网站12月23日报道，研究人员日前说，他们已经破解了玻璃蛙睡眠时浑身几乎透明的谜团。这一发现可能会带来对血液凝固的创新性理解。
美国自然历史博物馆的研究人员杰西·德利亚和杜克大学的卡洛斯·塔沃阿达联手破解了这个谜团。德利亚在巴拿马对一只处于睡眠状态的玻璃蛙进行了观察研究。
该物种是目前已知唯一能保持内外透明的陆生动物。
发表在美国《科学》周刊网站上的该研究报告称：“研究人员利用光声成像技术跟踪生物体内的红细胞。结果显示，正在休息的玻璃蛙通过将约89%的红细胞从循环系统移至肝脏，将透明度提高两到三倍。”
研究人员向玻璃蛙发射激光，以跟踪单个血细胞的运动。
他们发现，在睡眠过程中，玻璃蛙会在肝脏中储存红细胞，并向循环系统的其余部分注入血浆。
当它们醒来时，红细胞会迅速回流到循环系统中。玻璃蛙的肝脏被一层晶体薄膜覆盖，可遮住内部血液的红色。
研究报告称：“它们会将大部分红细胞集中在肝脏，这样一来，红细胞被从血浆中移除了，血浆还在循环……但不知何故，这并未引发严重血栓。”
目前尚不清楚玻璃蛙如何在大部分红细胞储存在肝脏的情况下长时间存活。研究人员也不知道玻璃蛙如何在不造成灾难性血栓的情况下，在肝脏中储存如此多的红细胞。
研究人员说，玻璃蛙能够在不出现血栓的情况下储存如此多红细胞的事实，可让人们对血液凝固有更深入的了解。
研究报告说：“玻璃蛙能够在不让血液凝固的情况下调节红细胞的位置、密度和堆积方式，这让我们在研究代谢、血液动力学和血栓时有了深刻见解。”