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濒危金铃蛙惊现虹彩皮肤,揭示两栖动物光学新机制

2026-07-15 08:31 John Gould Austral Ecology 阅读 0
核心摘要: 澳大利亚纽卡斯尔大学研究人员在濒危的绿金铃蛙(Ranoidea aurea)内侧大腿皮肤上发现了一种罕见的虹彩光学效应。这种通常呈蓝色的区域,会随着观察角度或蛙的移动而呈现绿色,是两栖动物

濒危金铃蛙惊现虹彩皮肤,揭示两栖动物光学新机制

一种濒危的澳大利亚蛙类,在人们的视线中隐藏着一个非凡的视觉秘密。

近日,澳大利亚纽卡斯尔大学的研究人员发现,濒危的绿金铃蛙(Ranoidea aurea)内侧大腿皮肤具有虹彩效应。这种通常呈蓝色的区域,会随着蛙的移动或观察角度的变化而呈现绿色,这是迄今为止在两栖动物中记录到的最清晰的颜色转换案例之一。

这项发表在《澳大利亚生态学》(Austral Ecology)期刊上的研究揭示,蛙类皮肤操纵光线的方式远比科学家们此前认识的更加精确和复杂。这一发现也可能解释了当危险逼近时,该物种如何将隐藏的皮肤斑块转化为突然的视觉干扰。

与由色素产生的固定颜色不同,虹彩效应(Iridescence)是指颜色随观察角度而变化的现象。这种效应在蝴蝶翅膀、甲虫外壳和鸟类羽毛中很常见,但在蛙类中得到证实却极为罕见。

“虹彩效应的特点是颜色会根据观察角度而变化,”该研究的通讯作者、纽卡斯尔大学的保护生物学家约翰·古尔德(John Gould)博士解释道,“两个人站在不同的位置,同时观察同一块组织,可能会看到不同的颜色。这是一种非凡的光学效应,但在两栖动物中很少被记录。考虑到绿金铃蛙是澳大利亚一种众所周知的物种,我们的发现凸显了动物界仍有许多未解之谜。”

研究人员拍摄的照片清晰地显示,随着观察角度的改变,绿金铃蛙内侧大腿的皮肤从蓝色变为绿色。这种明确的颜色过渡证实了皮肤确实具有虹彩效应,而非仅仅在不同光照条件下呈现出差异。

在大多数情况下,这片色彩斑斓的区域隐藏在蛙的身体下方。只有当动物伸展腿部、跳跃或快速改变位置时,它才会显露出来。

这种突然爆发的颜色可能有助于蛙类生存。科学家们认为,蓝色大腿充当了闪光着色(Flash Coloration),在蛙逃跑时,能短暂地惊吓捕食者或将捕食者的注意力从蛙的身体上引开。

“蓝色的内侧大腿早已被认为在反捕食防御中扮演着重要角色,”古尔德博士指出,“我们的发现表明,虹彩效应可能会增强这种视觉信号,使蛙在移动时更加醒目和引人注目。”

这项发现也为蛙类皮肤的微观结构提供了新的线索。

蓝色在自然界中是一种不寻常的颜色,因为动物很少通过蓝色色素来产生它。相反,组织内部的微观结构通过反射和干涉光线,使特定波长的光线到达观察者的眼睛,从而产生蓝色。这被称为结构性着色(Structural Coloration)

蛙类通过特化皮肤细胞内的反射血小板(reflective platelets)来产生绿色和蓝色调。在此之前,科学家们曾提出,蓝色蛙皮主要通过无序排列结构的光散射来产生。

然而,真正的虹彩效应需要更高的组织度。这些结构必须以一种能够改变光线在不同角度反射方式的方式排列,这与蝴蝶翅膀上产生变色效果的微观特征非常相似。

“真正的虹彩效应只有当这些微观结构有序排列而非完全随机时才会发生,就像我们在蝴蝶翅膀上看到的那样,”古尔德博士解释道,“这种蛙类中虹彩效应的存在表明,蓝色并非仅仅通过随机散射产生。相反,它表明有序的反射血小板是产生结构性蓝色的关键。”

这些结果表明,两栖动物的皮肤含有研究人员才刚刚开始理解的光学系统。类似的效应可能因为只在特定角度或短暂运动中出现而未被察觉。

“人们常常惊讶地发现蛙类也能产生结构色,”古尔德博士说,“这项研究证明,两栖动物的皮肤可能比我们之前认为的要复杂得多,并暗示可能还有其他虹彩效应的例子等待被发现。”


参考文献: Gould, J., et al. Iridescent Optical Effect in the Green and Golden Bell Frog (*Ranoidea aurea*) Reveals Complex Amphibian Skin Optics. Austral Ecology, 2024; DOI: 10.1111/aec.13456
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