У стеклянных лягушек описали новый тип камуфляжа

У тропических стеклянных лягушек обнаружили совершенно новый тип камуфляжа, который получил название краевой диффузии. Эти амфибии полупрозрачны, что позволяет им автоматически подстраивать свою яркость под фон. При этом более прозрачные лапы размывают края тела лягушек и позволяют им еще сильнее слиться с субстратом. Описание необычной адаптации приводится в статье в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Прозрачность кажется идеальным камуфляжем, ведь она обеспечивает невидимость на любом фоне. Неудивительно, что в попытке защититься от хищников многие водные животные стали прозрачными. Однако на суше такая адаптация работает намного хуже из-за разницы показателей преломления воздуха и биологических тканей. Кроме того, прозрачные наземные животные оказались бы беззащитными перед ультрафиолетовым изучением, которое обычно отражается пигментами.

Одни из немногих сухопутных животных с отчасти прозрачными телами – стеклянные лягушки (Centrolenidae), населяющие Центральную и Южную Америку. Сквозь кожу и мышцы на их груди и животе хорошо видны внутренние органы и кости. Тем не менее, верхняя сторона тела этих амфибий скорее полупрозрачная и окрашена в разные оттенки зеленого.

Среди зоологов нет единого мнения, действительно ли полупрозрачная окраска стеклянных лягушек работает как камуфляж. Разобраться в ее функциях решила команда исследователей во главе с Джеймсом Барнеттом (James B. Barnett) из Университета Макмастера. 

На первом этапе исследователи сфотографировали представителей двух видов стеклянных лягушек на листьях и на белой бумаге. В общей сложности в объектив попали 25 особей Teratohyla midas и 30 особей Espadarana prosoblepon. Полученные фотографии оценили с помощью компьютерной модели, имитирующей ди-, три- и тетрахроматическое зрение различных хищников. Оказалось, что во всех случаях яркость лягушек подстраивается под фон, позволяя им лучше с ним сливаться. Эффект достигается не за счет активной смены окраски, а благодаря полупрозрачности тела. При этом видимая яркость более прозрачных лап меняется сильнее, чем у тела.

Затем члены команда сгенерировали на компьютере несколько изображений лягушек, взяв в качестве образца T. midas. У некоторых из них, как и у настоящих стеклянных лягушек, лапы были более прозрачными, чем спины, а у других – наоборот. Кроме того, в подборке были полностью прозрачные и полностью непрозрачные изображения. Компьютерных амфибий поместили на фотографии листьев, после чего попросили двадцать добровольцев найти их. На то, чтобы обнаружить лягушек с полупрозрачными элементами окраски, у участников ушло больше времени.

В конце исследователи проверили, как полупрозрачный камуфляж влияет на выживаемость в дикой природе. Они сделали из зеленого желатина 360 фальшивых лягушек, половина из которых, подобно настоящим стеклянным лягушками, были полупрозрачными, а половина – непрозрачными. Их на 72 часа разместили на участке эквадорских джунглей, а затем подсчитали количество унесенных или поврежденных хищниками образцов. Анализ показал, что полупрозрачных лягушек находят и съедают почти в четыре раза реже.

Из полученных данных авторы делают вывод, что частичная прозрачность действительно может скрывать стеклянных лягушек от глаз хищников. В основе их камуфляжа лежит эффект, который ученые назвали краевой диффузией. Благодаря полупрозрачности тела яркость лягушки без каких-либо усилий подстраивается под фон. А более прозрачные лапы создают градиент между телом амфибии и листом, на котором она сидит. Это сглаживает края и позволяет лягушке лучше слиться с субстратом. По словам авторов, это совершенно новый тип маскировочной окраски. 

Недавно необычная форма защитной окраски была обнаружена у обыкновенных гадюк (Vipera berus). Как показало исследование, узор на их спине служит маскировкой от хищников, но в случае обнаружения работает как предупреждающий сигнал. А если змее приходится спасаться бегством, рисунок формирует оптическую иллюзию, которая сбивает преследователя с толку. 

Сергей Коленов