Giải mã làn da xanh ở loài ếch

Nhiều loài ếch xanh có cơ chế sinh hóa đặc biệt, cho phép tạo ra sắc tố điều chỉnh ánh sáng giống với màu của thảm thực vật xung quanh.

Làn da là công cụ hoàn hảo cho phép ếch ẩn mình trong môi trường có nhiều lá cây. Việc ngụy trang tốt giúp chúng dễ dàng săn mồi và trốn tránh kẻ thù.

Giải mã làn da xanh ở loài ếch
Ếch xanh Bắc Mỹ (Lithobates clamitans melanota). (Ảnh: Wikipwdia).

Hầu hết các loài ếch xanh đều sở hữu cấu trúc kiểm soát màu sắc trên da được gọi là chromatophore. Những tế bào sắc tố này sử dụng tinh thể để bẻ cong ánh sáng và biến nó thành màu xanh lá cây. Tuy nhiên, vẫn có những trường hợp ngoại lệ.

Loading...

Trong một nghiên cứu được công bố trong tuần này trên tạp chí PNAS của Viện hàn lâm Khoa học Quốc gia Mỹ, các nhà khoa học cho biết đã tìm thấy hàng trăm loài ếch xanh có lớp da gần như trong suốt và chứa rất ít chromatophore. Màu xanh của chúng – được tìm thấy trong bạch huyết, mô mềm và thậm chí là nằm sâu trong xương – có nguồn gốc từ một cơ chế sinh hóa đặc biệt, bằng cách kết hợp một loại protein chống virus thông thường với một sản phẩm phụ độc hại từ quá trình phân hủy máu

Khám phá do nhà nghiên cứu sau tiến sĩ Carlos Taboada từ Đại học Duke của Mỹ dẫn đầu đã giúp giải mã một số bí ẩn lâu đời về ếch xanh và qua đó, một lần nữa cho thấy sự kỳ diệu của tạo hóa.

Các nhà khoa học từ lâu đã đi tìm lời lý giải cho những loài ếch chứa lượng lớn sắc tố mật có tên là biliverdin - sản phẩm phụ của việc phá vỡ các tế bào hồng cầu cũ. Sắc tố này thường được coi là một chất độc được lọc ra từ gan và cần bài tiết càng nhanh càng tốt. Lượng biliverdin được tìm thấy ở những con ếch này nhiều gấp bốn lần so với những người mắc bệnh gan nặng nhất, và gấp 200 lần so với những con ếch xanh có tế bào sắc tố chromatophore.

Để hiểu rõ hơn về cơ chế sinh hóa này, nhóm nghiên cứu đã tập trung vào loài ếch cây đốm Nam Mỹ (Boana puncata). Họ đã phân lập được một loại protein gọi là biliverdin-binding serpin (BBS). BBS thuộc dòng chất ức chế protease - loại protein thường tham gia vào quá trình tái tạo của virus và giải độc enzyme.

Giải mã làn da xanh ở loài ếch
Ếch cây đốm xanh Nam Mỹ. (Ảnh: M. Dewynter).

Khi mắt người quan sát thấy một thứ màu xanh lá cây, ta nên gọi màu sắc thực của nó là "mọi màu khác trừ màu xanh lá cây", bởi vật đó đã hấp thụ tất cả các màu trong ánh sáng trắng trừ màu lục. Màu ta nhìn thấy về bản chất là tần số ánh sáng mà nó không hấp thụ được phản chiếu trở lại mắt chúng ta, nhóm nghiên cứu giải thích.

Bản thân sắc tố mật biliverdin cũng có màu xanh - màu giống như vết bầm lâu ngày. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng BBS kéo dài hình dạng xoắn ốc của biliverdin để điều chỉnh độ hấp thụ ánh sáng của nó, làm cho nó có màu xanh cyan (màu pha trộn giữa xanh lam và xanh lục). Khi màu xanh lơ này kết hợp với một số sắc tố màu vàng nằm rải rác trong da, chúng sẽ hiển thị màu xanh lục. Theo cơ chế này, BBS cũng làm cho biliverdin trở nên ít độc hại hơn.

"Protein BBS có đặc tính quang phổ hoặc tính chất hấp thụ ánh sáng giống như một số sắc tố thực vật", Taboada cho hay. "Các tính chất ánh sáng của nó rất giống với những gì chúng ta thấy trong protein thực vật phytochrome, nhưng ở đây là một loại protein hoàn toàn khác".

Đó là một sự thích ứng thông minh trong chức năng hóa sinh ở động vật có xương sống. Taboada cho biết cơ chế này đã tiến hóa hơn 40 lần trên 11 họ khác nhau, hầu hết là ếch cây ở vùng Madagascar, Nam Mỹ và Đông Nam Á.

"Vì vậy, đây có thể được coi là một sự tiến hóa hội tụ. Việc sống trên cây đã khiến chúng phát triển ra cách thức khác để tạo màu. Nghiên cứu này là một cuộc du hành giữa thế giới sinh học phân tử, hóa sinh và sinh thái học", Taboada nhấn mạnh.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Hóa ra từ hơn 1000 năm trước, loài mèo đã tìm cách quyến rũ chúng ta

Hóa ra từ hơn 1000 năm trước, loài mèo đã tìm cách quyến rũ chúng ta

Báo cáo nghiên cứu mới đây về một bộ xương mèo cổ đại cho thấy con người đã bị loài động vật này “cám dỗ” từ hơn 1.000 năm trước.

Đăng ngày: 19/07/2020
Cư dân mạng thích thú với con cá

Cư dân mạng thích thú với con cá "sở hữu bờ môi căng mọng" y như con người

Thế giới động vật vốn rất rộng lớn, ẩn chứa hàng loạt giống loài kỳ quái và luôn có 1 sức hút khó cưỡng đối với con người. Đôi khi chính những sinh vật dị thường nhất lại khiến chúng ta tò mò và thích thú nhất.

Đăng ngày: 17/07/2020
Lợn đất châu Phi đổi thói quen săn mồi từ đêm sang ngày

Lợn đất châu Phi đổi thói quen săn mồi từ đêm sang ngày

Các nhà khoa học Nam Phi phát hiện ra thú ăn kiến Aardvark, còn gọi là lợn đất, đã thay đổi thói quen kiếm ăn của mình từ ban đêm sang ban ngày, vì có thể chúng không kiếm đủ thức ăn vào ban đêm do hạn hán khốc liệt ở châu Phi.

Đăng ngày: 17/07/2020
Phát hiện cá lai giữa hai loài

Phát hiện cá lai giữa hai loài "hóa thạch sống"

Con lai của cá tầm thìa Mỹ với cá tầm Nga có nhiều đặc điểm giống cá bố mẹ, gây bất ngờ cho các nhà nghiên cứu.

Đăng ngày: 17/07/2020
Trung Quốc: Đập thủy điện xả lũ, bội thu 25.000kg cá mè hoa

Trung Quốc: Đập thủy điện xả lũ, bội thu 25.000kg cá mè hoa

Trước đó, một số lượng lớn cá mè hoa đã thoát ra theo các cửa xả, gây nên tổn thất không hề nhỏ.

Đăng ngày: 16/07/2020
Sinh vật kỳ quặc như bước ra từ phim kinh dị khiến dân mạng tranh cãi nảy lửa

Sinh vật kỳ quặc như bước ra từ phim kinh dị khiến dân mạng tranh cãi nảy lửa

Con vật này trông giống như một con thằn lằn sống trên sao Hỏa, đi chơi rồi lơ ngơ rơi nhầm xuống trái đất vậy!

Đăng ngày: 15/07/2020
Cánh đồng ở Ấn Độ bỗng xuất hiện đàn ếch màu vàng chóe kỳ dị

Cánh đồng ở Ấn Độ bỗng xuất hiện đàn ếch màu vàng chóe kỳ dị "mọc" lên ồ ạt như nấm sau mưa

Màu da đặc biệt này khiến nhiều người lo sợ con ếch là loài có nọc độc nhưng theo giải thích thì con người mới chính là mối nguy cho loài này.

Đăng ngày: 15/07/2020
Tiêu điểm
Khoa Học News