ha detto il co-autore principale Jesse D’Elia, borsista postdottorato di Gerstner. Nella sezione di erpetologia del museo.

Originarie dei tropici americani, le rane di vetro sono anfibi notturni che trascorrono le loro giornate dormendo a testa in giù su fogli traslucidi che si abbinano al colore del loro dorso, una popolare tecnica di mimetizzazione. Tuttavia, i loro stomaci mostrano qualcosa di sorprendente: pelle e muscoli traslucidi che consentono di vedere le loro ossa e organi, dando alla rana di vetro il suo nome comune. Ricerche recenti hanno suggerito che questo adattamento oscura i contorni delle rane sui loro trespoli frondosi, rendendo difficile per i predatori individuarli.

La traslucenza è una forma comune di mimetizzazione tra gli animali che vivono nell’acqua, ma è rara sulla terraferma. Nei vertebrati, raggiungere la trasparenza è difficile perché il loro sistema circolatorio è pieno di globuli rossi che reagiscono alla luce. Gli studi hanno dimostrato che le larve di anguille e nevi raggiungono la trasparenza non producendo emoglobina e globuli rossi. Ma le rane di vetro usano una strategia alternativa, secondo i risultati del nuovo studio.

“Le rane di vetro superano questa sfida nascondendo alla vista i globuli rossi”, ha affermato Carlos Tapwada, co-autore principale dello studio della Duke University. Quasi smettono di respirare durante il giorno, anche ad alte temperature. »

Alla Duke, i ricercatori hanno utilizzato una tecnica chiamata imaging fotoacustico, che utilizza la luce per stimolare la propagazione delle onde sonore dai globuli rossi. Ciò consente ai ricercatori di localizzare le cellule nelle rane dormienti senza coercizione, agenti di contrasto, sacrificio o manipolazione chirurgica, particolarmente importante per questo studio perché la trasparenza delle rane di vetro è interrotta da attività, stress, anestesia e morte.

I ricercatori si sono concentrati su un tipo specifico di rana di vetro, Hyalinobatrachium fleischmannii. Hanno scoperto che le rane di vetro rilassate aumentavano la trasparenza da due a tre volte rimuovendo quasi il 90% dei globuli rossi dalla circolazione e impacchettandoli nel fegato, che contiene cristalli riflettenti di guanina. Ogni volta che le rane hanno bisogno di essere di nuovo attive, rimettono i globuli rossi nel sangue, il che dà alle rane la capacità di muoversi – a quel punto l’assorbimento della luce da queste cellule rompe la trasparenza.

Nella maggior parte dei vertebrati, l’aggregazione dei globuli rossi può portare alla formazione di coaguli di sangue potenzialmente pericolosi nelle vene e nelle arterie. Ma le rane di vetro non vanno incontro a trombosi, il che solleva una serie di importanti domande per i ricercatori di biologia e medicina.

“Questo è il primo di una serie di studi che documentano la fisiologia delle rane vertebrate, e speriamo che stimolerà il lavoro biomedico traducendo la fisiologia estrema di queste rane in nuovi bersagli per la salute umana e la medicina”, ha detto D’Elia.

Altri autori dello studio includono Maomao Chen, Chenshu Ma, Xiaorui Bing, Xiaoyi Zhou, Tri Fu, Junjie Yao e Sonqi Junsen della Duke University. Laiming Jiang e Qifa Zhou della University of Southern California, Los Angeles; e Lauren O’Connell della Stanford University.

Questo studio è stato sostenuto in parte dalla National Geographic Society, concessione # NGS-65348R-19; Borsa di studio post-dottorato per il programma Human Frontier Science # LT 000660/2018-L; Gerstner Scholars Fellowship offerto dalla Gerstner Family Foundation e dalla Richard Gilder Graduate School of Studies presso l’American Museum of Natural History; iniziare i soldi dalla Stanford University; fondi di avviamento della Duke University; National Institutes of Health, Grant No. R01 EB028143, R01 NS111039, RF1 NS115581 BRAIN Initiative; Premio Duke Institute of Brain Science Incubator; Premio per la scienza collaborativa dell’American Heart Association 18CSA34080277; e Chan Zuckerberg Initiative Grant 2020-226178.