มหัศจรรย์สัตว์โลกพบ กบแก้วซ่อนเซลล์เม็ดเลือดแดงในตับเพื่อให้เกิดความโปร่งใสเพื่อการพรางตัว

มหัศจรรย์สัตว์โลกเมื่อกบแก้วซ่อนเซลล์เม็ดเลือดแดงในตับเพื่อให้เกิดความโปร่งใสในสัตว์เป็นรูปแบบที่ซับซ้อนของการพรางตัว

ความโปร่งใสในสัตว์เป็นรูปแบบที่ซับซ้อนของการพรางตัวที่เกี่ยวข้องกับกลไกที่ลดการกระเจิงและการดูดกลืนแสงทั่วทั้งสิ่งมีชีวิต หลายชนิดมีการพัฒนาความโปร่งใส แต่เป็นสิ่งที่ท้าทายอย่างยิ่งสำหรับสัตว์มีกระดูกสันหลัง

เนื่องจากเซลล์เม็ดเลือดแดงทำให้แสงอ่อนลง ในการศึกษาใหม่ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยดุ๊กและที่อื่น ๆ พบว่ากบแก้วสามารถรักษาความโปร่งใสในระดับสูงได้ เนื่องจากเซลล์เม็ดเลือดแดงส่วนใหญ่ของพวกมันถูก 'ซ่อน' ไว้ในตับ

กบแก้ว เป็นสมาชิกของวงศ์สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำCentrolenidaeซึ่งมีมากกว่า 150 สปีชีส์

กบเหล่านี้พบได้ใน Neotropics ตั้งแต่ตอนใต้ของเม็กซิโก ไปจนถึงอเมริกากลาง ไปจนถึงครึ่งทางตอนเหนือของอเมริกาใต้ และตามแนวป่าแอตแลนติกทางตะวันออกเฉียงใต้ของบราซิล และทางตะวันออกสุดของอาร์เจนตินา

ความหลากหลายของพวกมันกระจุกตัวอยู่ทางตอนเหนือของเทือกเขาแอนดีส ซึ่งมีมากกว่าครึ่งหนึ่งของสายพันธุ์ในตระกูลนี้

กบแก้วมักมีขนาดเล็ก โดยมีความยาวตั้งแต่ 2 ถึง 7.5 ซม. (0.8 ถึง 3 นิ้ว)

พวกเขาออกหากินเวลากลางคืนและใช้เวลาไปกับการนอนคว่ำบนใบไม้โปร่งแสงที่เข้ากับสีหลังของมัน

อย่างไรก็ตาม ท้องของพวกมันแสดงสิ่งที่น่าประหลาดใจ นั่นคือผิวหนังและกล้ามเนื้อโปร่งแสงที่ทำให้มองเห็นกระดูกและอวัยวะของพวกมันได้

การวิจัยเมื่อเร็วๆ นี้เสนอว่าการดัดแปลงนี้ปกปิดเค้าโครงของกบบนคอนที่มีใบไม้ ทำให้นักล่ามองเห็นได้ยากขึ้น

ในสัตว์มีกระดูกสันหลัง การได้รับความโปร่งใสเป็นเรื่องยากเพราะระบบไหลเวียนเลือดของพวกมันเต็มไปด้วยเซลล์เม็ดเลือดแดงที่มีปฏิกิริยากับแสง

การศึกษาพบว่าปลาน้ำแข็งและปลาไหลตัวอ่อนมีความโปร่งใสโดยไม่สร้างฮีโมโกลบินและเซลล์เม็ดเลือดแดง แต่กบแก้วใช้กลยุทธ์ทางเลือก ตามการศึกษาใหม่

“กบแก้วเอาชนะความท้าทายนี้ด้วยการซ่อนเซลล์เม็ดเลือดแดงไม่ให้มองเห็น” ผู้เขียนคนแรกของการศึกษา Dr. Carlos Taboada นักวิจัยในภาควิชาชีววิทยาและภาควิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ของมหาวิทยาลัย Duke กล่าว

“พวกมันแทบจะหยุดระบบหายใจในระหว่างวัน แม้แต่ในที่ที่มีอุณหภูมิสูง”

Dr. Taboada และเพื่อนร่วมงานของเขาใช้เทคนิคที่เรียกว่า photoacoustic imaging ซึ่งใช้แสงเพื่อกระตุ้นการแพร่กระจายของคลื่นเสียงจากเซลล์เม็ดเลือดแดง

สิ่งนี้ทำให้นักวิจัยสามารถแมปตำแหน่งของเซลล์ภายในกบที่นอนหลับได้โดยไม่ต้องใช้เครื่องพันธนาการ สารเปรียบต่าง การสังเวย หรือการผ่าตัด — มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการศึกษานี้ เนื่องจากความโปร่งใสของกบแก้วถูกขัดขวางโดยกิจกรรม ความเครียด การให้ยาสลบ และความตาย

พวกเขามุ่งเน้นไปที่กบแก้ว สายพันธุ์หนึ่ง: Hyalinobatrachium fleischmanni

พวกเขาพบว่ากบแก้วที่พักผ่อนเพิ่มความโปร่งใส 2-3 เท่าโดยกำจัดเซลล์เม็ดเลือดแดงเกือบ 90% ออกจากการไหลเวียนและบรรจุไว้ในตับซึ่งมีผลึกกวานีนสะท้อนแสง

เมื่อใดก็ตามที่กบต้องกลับมาเคลื่อนไหวอีกครั้ง พวกมันจะนำเซลล์เม็ดเลือดแดงกลับเข้าสู่กระแสเลือด ซึ่งทำให้กบสามารถเคลื่อนไหวไปมาได้ ซึ่งจุดนั้นการดูดกลืนแสงจากเซลล์เหล่านี้จะทำลายความโปร่งใส

ในสัตว์มีกระดูกสันหลังส่วนใหญ่ การรวมตัวกันของเซลล์เม็ดเลือดแดงอาจทำให้เลือดอุดตันในหลอดเลือดดำและหลอดเลือดแดงได้

แต่กบแก้วไม่พบการจับตัวเป็นก้อน ซึ่งทำให้เกิดคำถามสำคัญสำหรับนักวิจัยทางชีววิทยาและการแพทย์

“นี่เป็นครั้งแรกของชุดการศึกษาที่บันทึกสรีรวิทยาของความโปร่งใสของสัตว์มีกระดูกสันหลัง และหวังว่าจะกระตุ้นงานด้านชีวการแพทย์เพื่อแปลสรีรวิทยาที่รุนแรงของกบเหล่านี้ให้เป็นเป้าหมายใหม่สำหรับสุขภาพและการแพทย์ของมนุษย์” ดร. เจสซี ผู้ร่วมวิจัยคนแรกกล่าว Delia

นักวิจัยจากภาควิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ที่ Duke University ภาควิชาชีววิทยาที่ Stanford University และแผนกสัตววิทยาสัตว์มีกระดูกสันหลังและ Richard Gilder Graduate School ที่ American Museum of Natural History