Животные из стекла: почему фауна бывает прозрачной
Во влажных джунглях Французской Гвианы водятся удивительные существа, которые больше похожи на инопланетян из фантастических фильмов, чем на представителей земной фауны. Это крошечные стеклянные лягушки Teratohyla midas, размеры которых не превышают и пары сантиметров. Они не зря называются стеклянными: через их прозрачную кожу, словно через витрину, можно разглядеть кишечник, кости и даже бьющееся сердце. Вот только какой толк в таком «камуфляже», если хищники могут разглядеть даже внутренние органы?
Как работает прозрачность
Чтобы ответить на этот вопрос, нужно понять, как это явление устроено с точки зрения физики. Невидимость может показаться отличной маскировкой, но в животном мире достичь ее непросто. Наше зрение устроено так, что мы воспринимаем объекты благодаря их взаимодействию со светом. Непрозрачные предметы либо отражают его лучи, либо полностью их поглощают. Чтобы какая-то вещь была прозрачной, свет должен проходить сквозь нее. Но когда свет проходит через прозрачные предметы, он может рассеиваться или преломляться. Достаточно вспомнить соломинку в стакане воды. Она кажется изогнутой из-за того, что свет ведет себя по-разному в воде и в воздухе.
Биологический организм состоит из множества тканей, каждая из которых обладает уникальной толщиной, плотностью и химическим составом. Чтобы животное стало прозрачным, свет должен свободно проходить через все эти слои: не отражаться, не рассеиваться и не менять свою траекторию. Легче всего с этой задачей справляются морские обитатели. Их тела в основном состоят из воды, и так как они сами находятся в воде, преломление и рассеивание света заметно снижаются. Поэтому среди в морях обитают так много прозрачных существ.
На суше такого эффекта добиться куда сложнее. Но это не значит, что здесь нельзя встретить «животных-невидимок». Большинство бабочек использует для маскировки цветные узоры на своих крыльях, которые позволяют им слиться с определенным пейзажем — цветами, листвой или корой деревьев. У бабочек-стеклянниц (Greta oto) другая стратегия. Их крылья прозрачны, и благодаря этому они могут прятаться от хищников на любом фоне. [1]
У некоторых видов крупных мотыльков крылья не целиком прозрачные. Вместо этого на их крыльях соседствуют прозрачные и непрозрачные матовые чешуйки, которые складываются в причудливую мозаику. Благодаря этому хищнику труднее опознать жертву. [2]
Встречается прозрачность и среди растений. Двулистник Грея, который также называют скелетным цветком, обладает удивительным свойством. Его белые лепестки становятся полупрозрачными, как только на них попадают капли дождя. Правда, зачем цветок это делает, ученые пока так и не выяснили.
Секрет стеклянной лягушки
Но что насчет стеклянных лягушек? Идеальной прозрачностью они не обладают: у них видны внутренние органы. Как же тогда они скрываются от врагов? Дело в том, что не вся лягушка полупрозрачная. Верхняя часть ее тела зеленая. Зеленая спинка маскирует тело под цвет листа, а полупрозрачные брюшко и лапки помогают регулировать освещение. Благодаря этому амфибии отражают ровно столько света, сколько нужно, чтобы слиться с окружающей зеленью, становясь темнее или светлее в зависимости от фона и освещения.
При этом конечности лягушки еще более прозрачны, чем брюшко. Это создает эффект, который исследователи называют краевой диффузией: края тела амфибии становятся менее резкими, из-за чего хищникам сложнее ее разглядеть. [3]
Чем больше ученые узнают, почему некоторые животные используют прозрачную «маскировку», тем больше понимают, что на этот вопрос нет единого ответа. У каждого такого животного свои оптические уловки и каждый раз они применяются по-своему.
По материалам сайта theconversation.com.
