黃嵐
熱帶森林中到處都是捕食者,而兩棲動物青蛙是這些捕食者最青睞的獵物,這迫使這些青蛙不得不進化出一些防御奇招。一種棲息在南美洲及中美洲潮濕的云霧森林中的玻璃蛙,進化出了一種新穎的偽裝形式:它們的身體幾乎全部透明!在透明的皮膚下,它們跳動的心臟、流動著血液的血管,以及骨骼和消化道都清晰可見。
玻璃蛙為什么要顯示自己的內臟呢?畢竟,這樣一來掠食者可以看到它,這不很危險嗎?其實最近的一項研究顯示:玻璃蛙的隱蔽技巧非同尋?!腚[蔽的其實不是身體,而是腿。作為身體上最透明的部分,玻璃蛙的腿與背景樹葉的亮度幾乎一致,這讓其與周圍環(huán)境融為一體的四肢幾乎不可見,這樣就很巧妙地隱藏了這些怪異青蛙的真實輪廓。
如果一只透翅蝶剛巧降落在你正看著的這一頁面上且展開了它6厘米寬的翅膀,你會發(fā)現(xiàn),透過它的翅膀,你仍然可以清晰地讀出翅膀下的文字。透翅蝶原產于中美洲,通常被稱為“小鏡子”。但與鏡子完全不同的是,透翅蝶的翅膀幾乎不反射任何光線。這種昆蟲翅膀上的透明部分沒有鱗片,而是有一些被稱為“納米柱”的微小蠟狀結構。這些結構隨機分布在翅膀表面,起到避免光反射的作用。有科學家認為,透翅蝶的這種適應性進化可能會使捕食者更難發(fā)現(xiàn)它們,但現(xiàn)在這一猜想還未得到證實。
這些納米柱結構也激發(fā)了科學家們的靈感,有利于他們研發(fā)更好的防眩光技術。這些技術不僅能用于改善眼鏡或手機屏幕反光所帶來的困擾,而且對于進一步提高太陽能電池板的效率也會有幫助。
2004年,利用遠程遙控裝置,研究人員在海上成功拍攝到桶眼魚的一些令人吃驚的視頻。當時,潛水機器人在美國加州海岸外600米深度進行探索時,第一次拍攝到活著的太平洋桶眼魚(或稱“鬼魚”)。過去人們只見過這種深海魚死后的樣子,可那些標本已經失去了其頭部部分透明的特征——“像宇航員頭盔一樣的透明氣泡”。
多虧了潛水機器人錄制的這些視頻,科學家們才知道,桶眼魚可伸縮的管狀眼睛可以在透明的防護面罩下旋轉,從而使桶眼魚能夠向上、向前或向下凝視。海洋是近乎無限的立體環(huán)境,因此眼睛可以上下掃描的能力是必需的?;蛟S,以后我們可能還會發(fā)現(xiàn)更多類似這樣的魚。
“無腦但美麗”,這大概是對海核桃最為恰當?shù)拿枋觥I眢w中水含量高達97%的海核桃極為脆弱。海核桃無腦,缺乏一個決策中樞,替代腦的是一個更為簡單且分散的神經系統(tǒng),被稱為“神經網”。海核桃屬于櫛水母大類之中的一種,是漂浮在世界海洋表層水域中的無數(shù)種透明動物之一,其余的如真水母、章魚、魷魚和海洋蠕蟲等,身體或多或少都帶有透明的成分。
與其他種的櫛水母一樣,海核桃利用長發(fā)狀的梳齒結構向前移動。海核桃體內含有名為“光細胞”的特殊細胞,可以制造生物熒光,因此,當來自潛水器或潛水員的明亮人造光源射中其中一個梳齒時,海核桃會發(fā)出彩虹色脈動,就像在進行水下激光表演??茖W家還發(fā)現(xiàn),對海核桃和其他浮游生物來說,這樣松散的凝聚體結構是有道理的。因為凝聚體本質上就是一些膠原蛋白和水,具有中性浮力(可以停留在同一深度,而不會上升或下沉)。
值得注意的是,海核桃這樣隨波逐流的生存狀態(tài)也容易導致它被意外吸入船只的壓水艙,因而有被帶到世界各地的可能性,從而使其成為可怕的入侵物種,給所到地的生態(tài)系統(tǒng)造成災難性的破壞。
如果你仔細觀察就會發(fā)現(xiàn),遍布世界各地的許多蝦的外骨骼在不同程度上都具有一定透明性。這類甲殼類動物就是“幽靈蝦”,俗稱“角爪”.總共有近2000種之多。我們不僅可以窺視其身體的內在運作(例如進食后的消化過程),甚至還能看到成簇的正在發(fā)育的卵。在這些甲殼類動物棲息的水域中,透明性是一種非常有效的隱蔽行為,不論是在開闊水域、海底還是礁石邊,與背景融為一體都是讓自己躲過掠食者的一個好辦法。
另外,讓身體顯得透明這一技能,對于蝦等水生物種而言也相對簡單。因為水的折射率不但遠高于空氣的折射率,還正巧接近這些動物外骨骼和其他組織的折射率。光線穿過水和穿過這些動物身體幾乎沒有什么不同,因此看上去這些動物就像不存在似的。除了透明的技能之外,有些體形微小的幽靈蝦還與海綿、蛤蚌和海葵等形成了相依相伴的親密關系,彼此很少遠離。左圖是幽靈蝦正在玻璃海綿上休息。
一般來說,透明的爬行動物種類比兩棲動物少。因為兩棲動物(比如青蛙和蠑螈)的皮膚可以呼吸氧氣,還很薄,自然會使動物變得半透明;而覆蓋蜥蜴、蛇、烏龜和鱷魚的鱗片卻不透明。在爬行動物中,壁虎最擅長把自己隱蔽起來。在非洲西南部干旱的沙丘上,納米布闊趾虎可以如幻影一般消失,這得歸功于它身上那些呈粉紅色和淡黃色且顏色很淡的鱗片。憑著幾乎可與環(huán)境融為一體的外表,納米布闊趾虎飛快地趟過干熱的沙海,捕捉蟋蟀和其他昆蟲,以此謀生。
這種可愛小家伙的另一個名字叫“網足壁虎”,這是由于它們那異常張開的大蹼腳能幫助其挖洞,并防止其陷入松散的沙子中。2015年,有爬蟲學家提出一個假說:隨著時間的推移,壁虎從進化早期所需適應的森林地區(qū)逐漸遷移到開闊的沙漠中,腳上的黏附區(qū)域隨之也從整個腳掌轉移到趾尖部分,甚至有一些沙漠壁虎已經完全失去了黏附能力。
到目前為止,人們發(fā)現(xiàn)的動物物種中大約有四分之一是甲蟲。甲蟲物種如此驚人的“蟲丁興旺”,部分應歸功于其擁有的獨特的“多功能盔甲”:甲蟲擁有一對堅硬的鞘翅,這些角質化結構可以如雙開門一般靈活開合,保護隱藏在下面的后翅與軀干。
龜甲蟲長得有點像縮小版的烏龜,它們的鞘翅十分特殊??茖W家發(fā)現(xiàn),龜甲蟲一般以植物頂端的葉子為食,所以它們極易被捕食。因此,有些龜甲蟲的鞘翅進化出了具有與寄主植物相匹配的保護色,有些龜甲蟲的鞘翅邊緣則完全透明。這些透明的區(qū)域沒有色素,所以可以透過這些區(qū)域看見下面的葉子,從而隱藏它們的形狀。