瀕危的澳大利亞青蛙（在奇特部位）如歐泊石般閃耀

大自然有時(shí)會(huì)將最絢麗的景象藏在最不可思議的地方。

乍一看，澳大利亞瀕危的綠金鈴?fù)埽≧anoidea aurea）和普通青蛙沒什么兩樣——比常見的澳大利亞雨蛙花紋稍多一些，但除此之外并無特別之處。

然而，當(dāng)它踢出后腿時(shí)，就會(huì)展露出一直隱藏在身下的驚喜。

當(dāng)青蛙跳躍時(shí)，它強(qiáng)有力的大腿會(huì)閃現(xiàn)一抹轉(zhuǎn)瞬即逝的藍(lán)色。科學(xué)家現(xiàn)已確認(rèn)，這是一種真正的結(jié)構(gòu)色虹彩。

"虹彩是指顏色隨觀察角度不同而發(fā)生變化的現(xiàn)象，"澳大利亞紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的保護(hù)生物學(xué)家約翰·古爾德說。他在《澳大利亞生態(tài)學(xué)》期刊上詳細(xì)描述了這一發(fā)現(xiàn)。

"站在不同位置的兩個(gè)人，在同一時(shí)間看向同一塊組織，會(huì)看到不同的顏色。這是一種非凡的光學(xué)效應(yīng)，但在兩棲動(dòng)物中極少有記錄。"

大自然產(chǎn)生顏色主要有兩種方式，兩者都取決于物質(zhì)如何與光相互作用。

含有色素的細(xì)胞，比如皮膚中的黑色素細(xì)胞，是通過化學(xué)方式產(chǎn)生顏色。色素分子吸收某些波長的光，同時(shí)讓其他波長的光反射或散射回你的眼睛。例如，黃色素細(xì)胞是許多冷血脊椎動(dòng)物體內(nèi)的一種細(xì)胞，含有吸收藍(lán)光的黃色色素，使組織呈現(xiàn)黃色。

而虹膜細(xì)胞則是通過物理方式產(chǎn)生顏色。

虹膜細(xì)胞不含色素，而是含有與可見光波長大小相近的微觀晶體結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)反射并干涉光，從而決定呈現(xiàn)什么顏色，有時(shí)顏色還會(huì)隨視角變化，產(chǎn)生虹彩效應(yīng)。

像綠金鈴?fù)苓@樣的青蛙，皮膚中同時(shí)擁有這兩種系統(tǒng)。

事實(shí)上，這正是這種青蛙呈現(xiàn)綠色的原因。它的皮膚由一層黃色素細(xì)胞覆蓋在一層虹膜細(xì)胞之上構(gòu)成，虹膜細(xì)胞在黃色色素下反射藍(lán)光，從而形成鮮艷的綠色。這在兩棲動(dòng)物中其實(shí)相當(dāng)普遍。

之前的研究已經(jīng)證實(shí)，這些虹膜細(xì)胞含有微小的晶體片層，能夠與光相互作用。

但許多研究人員此前認(rèn)為，這些結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的藍(lán)色是來自非相干散射。非相干散射是指結(jié)構(gòu)排列沒有秩序，光毫無章法地向四面八方散射。由于可見光譜藍(lán)端波長較短的光散射效率高于波長較長的光，材料便呈現(xiàn)出藍(lán)色，這種現(xiàn)象被稱為丁達(dá)爾效應(yīng)。

古爾德在澳大利亞庫拉岡島進(jìn)行標(biāo)記重捕實(shí)地研究時(shí)，注意到這些青蛙臀部有某種奇特之處。

當(dāng)他伸展并輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)這些青蛙的后腿時(shí)，它們的大腿不僅閃耀著藍(lán)光，還有綠色、藍(lán)綠色，甚至可能帶有一絲暖色調(diào)。

這丁達(dá)爾效應(yīng)根本解釋不了。出現(xiàn)這種現(xiàn)象是因?yàn)橄喔缮⑸洹?dāng)微觀結(jié)構(gòu)精確排列時(shí)，反射的光波會(huì)相互增強(qiáng)或抵消，從而隨視角變化產(chǎn)生不同的色調(diào)。

這就是虹彩。

同樣的基本光學(xué)原理，讓歐泊石閃閃發(fā)光，讓凝結(jié)的水珠閃耀出彩虹般的色彩，也讓許多昆蟲像微型寶石一樣璀璨。

"真正的虹彩只有在這些微觀結(jié)構(gòu)有序排列（而非完全隨機(jī)）時(shí)才會(huì)出現(xiàn)，就像我們?cè)诤岚蛏峡吹降哪菢樱?古爾德說。

"這種青蛙身上虹彩的存在表明，藍(lán)色并非僅僅通過隨機(jī)散射產(chǎn)生。相反，它表明有序排列的反射片層才是形成這種結(jié)構(gòu)藍(lán)色的原因。"

不過，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)引出的問題比回答的更多。

首先，如果虹膜細(xì)胞遍布青蛙全身皮膚——正如其綠色外觀所暗示的那樣——為什么只有后腿會(huì)閃光？

還有最關(guān)鍵的問題：它到底為什么會(huì)有"迪斯科閃光腿"？古爾德認(rèn)為，這可能是青蛙生存工具包的一部分。

"藍(lán)色大腿內(nèi)側(cè)已被認(rèn)為在反捕食防御中發(fā)揮著重要作用，"他說。

"我們的發(fā)現(xiàn)表明，虹彩可能增強(qiáng)了這種視覺信號(hào)，使青蛙在移動(dòng)時(shí)變得更加顯眼、更能吸引注意力。"

根據(jù)古爾德對(duì)科學(xué)文獻(xiàn)的梳理，目前僅有極少數(shù)兩棲動(dòng)物物種有真實(shí)虹彩的文獻(xiàn)記錄。這一在青蛙臀部下的新發(fā)現(xiàn)表明，可能還有更多的奧秘就在我們眼皮底下。

"鑒于綠金鈴?fù)苁前拇罄麃喨绱酥奈锓N，我們的發(fā)現(xiàn)凸顯了動(dòng)物王國中還有多少東西等待被發(fā)現(xiàn)，"古爾德說。

這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)已發(fā)表在《澳大利亞生態(tài)學(xué)》上。

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