青蛙的保护色源于何处?

一种胆绿素结合蛋白,与胆绿素结合后,结合体处于一种稳定且无毒的状态,还能反射相应的光。

在长期的自然选择和进化过程中,动植物体表的颜色会与周围环境非常类似,形成一种天然的保护色。绿色的青蛙和蟾蜍,使得它们在绿荫环境中很难被发现。这种保护色的良好伪装,使得它们可以放心大胆地进食,而不担心被捕食者吃掉。

青蛙的保护色源于何处?
图源: Pixabay

那么青蛙为什么看起来是绿色的呢?

为了更好地理解这背后的科学,科学家们试图了解树蛙体内大量的绿色色素——胆绿素,是如何积聚而成的。胆绿素,是血红素被氧化后形成的,也是瘀斑呈现绿色的原因。在大多数动物中,胆绿素是有毒的,需要被立即分解或者排出体外。

青蛙的保护色源于何处?
具有半透明皮肤的玻璃蛙,以及胆绿素在其体内的积累。图源: Santiago R. Ron

然而,在南美的一种树蛙中,科学家们分离出一种胆绿素结合蛋白。当这种蛋白质与胆绿素结合后,结合体处于一种稳定且无害的状态。

不仅如此,在树蛙的整个身体,包括淋巴、肌肉和皮肤都发现了“胆绿素-蛋白”结合所形成的复合物。

青蛙的保护色源于何处?
图源: 《科学》

在一些没有黄色色素的身体部位,这种复合物反射的蓝光会透出。在其他呈现黄色的皮肤中,无论该蛋白质复合物分布在哪里,青色、蓝色、绿色,加上皮肤中的黄色色素,都使得它们看起来是鲜绿色的。 

参考文献:

  1. Carlos Taboada et al, “Multiple origins of green coloration in frogs mediated by a novel biliverdin-binding serpin”, PNAS, July 13, 2020.
  2. Elizabeth Pennisi, “How a blue protein turns tree frogs bright green”, Science News, July 13, 2020.
  3. “Green is more than skin-deep for hundreds of frog species”, Duke University, July 13, 2020.

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