李忠东
世界上有不少动物是透明的，但以生活在水中的居多，如一些鱼、虾、水母、蠕虫。但在中美洲和南美洲的热带雨林中，生活着一种能够控制自己身体使之透明的树蛙，被称为“玻璃蛙”，共计有60多种。在繁殖季节，它们会在悬于雨林小溪上方的树叶上产卵，雌雄玻璃蛙会安静地守护在卵的旁边，以确保所产的卵不会变干，同时保护这些卵免遭寄生虫和小型捕食昆虫的伤害。蝌蚪孵化出来后，就会掉入树叶下方的水中，直到在水中长出了四肢，再跳回树上。
玻璃蛙的皮肤主要呈绿色，具有极好的渗透功能，对环境的变化非常敏感，能提供有关环境退化和气候变化影响的早期预警。这些变化的反应，很像大自然的“晴雨表”。随着人类生活对自然环境的影响，玻璃蛙的生存环境遭到破坏，许多品种已经被列为濒危物种。
玻璃蛙只有曲别针大小，是一种夜行动物。当它们白天趴在淡黄色或者绿色的叶子上睡觉时，会与叶子融为一体，其背部皮肤的花纹和叶脉的纹路相似。为了不被蜘蛛、蛇等天敌捕食，玻璃蛙的绿色皮肤变成透明的，身体在日光照射之下如同露珠。透过腹部透明的皮肤，可以看到它们的骨架、血管、肠道和正在强有力跳动着的心脏。精致的绿色透明身体不会投射阴影，对于从上方或下方经过的鸟类和其他捕食者而言几乎是隐形的，即便是人类，也很难找到它们的踪迹。到了夜间，玻璃蛙便醒来觅食或交配，身体呈现出一种不透明的红棕色。
美国杜克大学生物学家卡洛斯·塔沃阿达对玻璃蛙的这种随意隐身能力感到好奇。观察后发现，与活动时相比，玻璃蛙睡眠期间的身体透明度高出34%～61%。它们变透明是为了保护自身安全，因为睡觉时最容易遭受攻击。隐藏状态是玻璃蛙适应自然的结果，身体变透明或与血管中缺乏红细胞有关。
塔沃阿达和他的研究团队利用光声成像技术，获得玻璃蛙红细胞吸收光线时产生的超声波图像，揭开了这种树蛙的隐身秘密。玻璃蛙的皮肤和其他组织本身是透明的，通常情况下是体内循环的血液让它们显出形状。玻璃蛙在白天睡觉时，有将近90%的红细胞集中在肝脏“隐藏”起来，而其他树蛙的肝脏通常储藏仅12%的红细胞。透明状态下，玻璃蛙也会缩小并聚集大部分内脏。
厄瓜多尔基多圣弗朗西斯科大学的生物学家胡安·曼努埃尔·瓜亚萨明指出，这项研究完美揭示了玻璃蛙如何通过将血液“隐藏”在肝脏而令身体变得透明。已知的其他透明动物都没有在身体内移动大量血液的行为，这种睡觉时藏血的技巧似乎是玻璃蛙的独门绝技。睡觉时，它们的血管中似乎没有血液，醒来时血液开始流动，降低了身体透明度。
美国自然历史博物馆的生物学家杰西·迪莉亚认为，这表明玻璃蛙的血液在一天中几乎有12小时不输送氧气。只要有几个小时的血液循环缺氧，大多数动物就会死亡。玻璃蛙的这一行为为何不会危及生命，以及究竟是如何做到的，目前尚不清楚。另外，血液浓缩得如此稠密会导致致命的凝血。玻璃蛙将大量红细胞集中于身体某一部位却没有凝血，而且活得很好，这令研究人员百思不解。解开这个谜题将有助于探索治疗人类凝血功能异常疾病的更好方法，为抗凝血药物的开发提供有用的线索。
玻璃蛙是一种体长2至3厘米的夜行动物
木蛙在北美随处可见，是生活在北极地区的唯一一种两栖动物。酷寒的极地气候常常使冬季夜晚的温度降至-9°C至-18°C的低温，但木蛙却冻不死，随气温下降它把自己冻成一块冰。等到天气回暖，木蛙体内外的冰块逐渐融化，几个小时后就能够恢复活蹦乱跳的行动能力。
研究人员利用核磁共振对冷冻和解冻过程中的木蛙进行成像，发现它们身体的结冰过程从边缘的肢体部位开始，以特定方向逐渐蔓延至体内，整个过程持续4个多小时。当气温降到0°C以下，在10分钟内，木蛙的皮肤组织开始结冰；3小时后，动脉和静脉血管冰冻，心脏和大脑停止运作，但肝脏依然保持着未冻结的状态，不过体积大大缩小；在24小时之内，其65%的身体会被冻住，肝脏也慢慢地开始结冰，最终全身结成冰块，保持长达8个月的“冰冻”状态。
而解冻的过程完全相反。当外界温度恢复到0°C以上时，木蛙的内脏首先解冻，再向全身各部位蔓延开去；到52分钟时，肝脏成为最先完全解冻的器官，不过体积尚未能恢复到原始状态；慢慢地，木蛙四肢的肌肉组织也开始解冻；3小时后，心脏完全恢复运作，血液再次灌注到血管和肝脏之中。
木蛙随气温下降把自己冻成一个造型奇特的坚硬“冰雕”
当外界温度恢复到0℃以上时，木蛙慢慢解冻，恢复活蹦乱跳的行动能力
科学家发现，在木蛙的耐冻特性中，肝脏发挥着重要作用。每年的夏季和秋季，它们的肝脏就会储备大量的肝糖原。等到了冬季环境温度开始降低时，肝脏会快速分解肝糖原，在体内产生大量葡萄糖，并通过提高心率的方式，尽可能地让葡萄糖以最快的速度分布全身。不同器官和组织对葡萄糖的摄取能力不同，大脑和腹部等核心器官内的葡萄糖浓度高于骨骼肌（横纹肌的一种，附着在骨骼上的肌肉）或皮肤等外周组织。对细胞而言，葡萄糖是一种很好的冷冻保护剂。这就相当于在器官周围安上了一个大冰窑，保护了器官的完好功能。
此外，当环境温度变得寒冷时，木蛙体内的基因会启动血液中的冰晶核蛋白。冰晶核蛋白属于一种冰结合蛋白，是木蛙忍耐冰冻的绝佳“武器”：它能够限制冰晶只在细胞外形成，而且在细胞外多处形成小冰晶，以避免形成大冰块损伤细胞。除此之外，冰晶核蛋白还能通过降低冰晶形成的速率，使细胞渗透压变化放缓，在安全的情况下逐渐脱水，平稳进入休眠期。
木蛙还有一种“保命机制”——在低温环境下，通过DNA修饰和调节转录因子（基因表达的重要调节因子，通过与DNA结合来调节基因的转录水平），适度改变某些基因的表达。例如，在冷冻状态下不可避免地要面对氧气缺失的情况，这个时候木蛙就会对线粒体中参与有氧呼吸的相关基因进行下调，使细胞能实现一定程度的“无氧呼吸供能”。再如，木蛙体内的微核糖核酸microRNA，能根据环境温度不同，调整凝血与抗氧化应激相关基因和相关蛋白的稳定性及活性，以在天气回暖时降低氧化应激对木蛙造成的危害。
值得一提的是，木蛙的尿液在抗冻防寒中也派上了大用场。它们在长达8个月的休眠期内始终不排尿，这是因为它们肠道中的特有微生物能回收尿液中主要的代谢成分尿素。木蛙将回收的尿素转换成有用的氮，让自己在冬眠、内外结冻时维系生命。
科学家从生物的抗冻机制中汲取灵感，例如，利用葡萄糖的类似物把大鼠肝脏的冷冻保存时间延长到96小时。再如，通过一些小分子来抑制细胞的代谢，使得冷冻又复苏的细胞的活力得以保持，大大减少DNA的损伤。这些研究成果不仅能给“冷冻人”带来希望，还极大地推动了再生医学和器官移植等学科的发展。
1869年，英国博物学家阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士徒步穿越婆罗洲的热带雨林时，当地人给了他一个令人惊叹的树蛙标本。根据当地人的描述，这只大树蛙可以从一棵高高的树上飞跃而下，用蹼状的脚掌一次“飞行”15米。后来这种树蛙被称为“华莱士飞蛙”。婆罗洲是印度尼西亚的一个大岛，这里树木高大，枝叶繁茂，植物、鸟类和昆虫种类丰富。
华莱士飞蛙的别名为“黑掌树蛙”，它们能随天气的变化而变换自身的颜色。在炎热、明亮的阳光下，它们的皮肤颜色会变浅；当气温下降或天黑时，皮肤会变黑以吸收热量。这些变化由皮肤细胞内各种色素的增减引起，和周围的环境完美融合以逃避天敌，像猫头鹰和猴子这样的食肉动物很难发现它们，同时又使它们能够轻易地接近猎物。这种能飞的树蛙还有一双又大又圆的眼睛，即使在黑暗中，也能发现昆虫最轻微的运动，并捕获它们。
华莱士飞蛙身体扁平，胯部细，大而圆的独特脚掌可以帮助攀爬并抓住垂直的表面，不让身体从树上掉下来。雨林中的树木间隔很宽，飞蛙后腿长而有力，不但能攀爬，而且善于在树林中跳跃。对它们而言，纵身跳跃至2米远的树枝上毫不费力。
华莱士飞蛙经常爬到树木或植物的顶端，弹射到空中，张开蹼状的脚掌滑翔。其臀部和前后肢的外侧有肤褶，不仅增加了体表面积，有助于在空中调节气流，还能收缩腹部，增加升力。移动腿或扭转脚掌，能控制降落的方向。滑翔成为华莱士飞蛙从一个地方到另一个地方最有效的出行方式，也是躲避捕食者的最佳逃跑方案。
华莱士飞蛙没有翅膀，它们做的只是滑翔，靠的是树的高度、强有力的后腿、又大又圆的脚掌和滑翔时的身体控制。这种滑翔方式类似人类的翼装飞行——飞行者从悬崖或山顶等高处一跃而下，运用肢体动作来掌控滑翔方向，用身体进行无动力空中飞行，在到达安全极限的高度，飞行者将打开降落伞平稳着落。
滑翔成为华莱士飞蛙从一个地方到另一个地方最有效的出行方式，也是躲避捕食者的最佳逃跑方案
华莱士飞蛙大部分时间生活在树上，只有到繁殖季节，需要产卵的时候，才会“飞”到地面。它们的卵连同一种被称为“蛋白”的物质一起被产出后，形成一种泡沫团。不久后，这种泡沫团就变得外壳坚硬，但内里却仍能保持湿润状态。蛙卵及其之后变成的蝌蚪就安全地待在里面，一直等到雨水到来，把它们冲进池塘。
达尔文蛙由英国着名生物学家、博物学家达尔文发现。它们分布于智利和阿根廷的温带森林中，生活在河流近旁阴暗潮湿的山林中，以食用昆虫（如蠕虫）和小动物为生。达尔文蛙是小型陆栖蛙类，身长2.5～3.5厘米，肤色呈灰色、绿色或褐色，纵长的背脊颜色略淡，深色斑点边缘颜色稍淡，背部基本光滑，只有一些疣状腺体，叫声由喉部发出的鼾声和咕噜声组成。
青蛙的繁殖方式是卵生、体外受精，将卵产在水中或水边，为的是让卵孵化成的蝌蚪能够直接在水中生活，而达尔文蛙抚养幼蛙的方式却与众不同。到了繁殖季节，它们会从石头、枯木等藏身之处出来。雌蛙将少数大型的白色卵团产于潮湿的地面，之后雄蛙就会伏在卵上。等到蛙卵即将孵化的时候，雄蛙就会用舌头把它们卷起并咽下去。这些卵既没有吞进雄蛙的胃，也没有含在口腔里，而是藏在了又大又深的声囊里。
达尔文蛙的育儿方式与众不同
达尔文蛙被列为极度濒危物种
声囊是蛙发声的地方，可以产生共鸣，让声音听起来非常洪亮，且可以传播很远的距离。当蛙呱呱鸣叫时，能看见鼓得像个球一样的声囊，可谁能想到达尔文蛙还能将它当“育儿室”用呢？蛙类产卵数量一般能达到万粒，而达尔文蛙的产卵数量仅20～30粒，因为蛙卵得到了妥善保护，后代才得以延续。在声囊中孵化的蝌蚪从卵黄中汲取营养，并从雄蛙那里获得氧气。3周后，蝌蚪们长到大约1厘米后，雄蛙就会把嘴巴张开，让蝌蚪们跳出来，从此开始独立生活。由雄蛙来抚育幼蛙成长，这在自然界是罕见的。
然而，达尔文蛙的生存状况堪忧，《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》已将其列为极度濒危物种。在世界自然保护联盟物种生存委员会两栖动物专家组的推动和召集下，2017年制订了达尔文蛙的保护计划，并于2018年正式启动了达尔文蛙的跨国联合保护战略，计划在2028年达成“评估获得达尔文蛙种群现状的关键信息，减少影响达尔文蛙生存的主要威胁，以及为相关保护行动提供资金、法律和社会支持”的目标。
