Comment les grenouilles de verre tissent la meilleure cape d’invisibilité au monde

Les grenouilles de verre ne vivent pas une vie de modestie. Avec leur peau semi-transparente – verte sur le dos, claire sur le ventre – les amphibiens arboricoles de la taille d’un ours gommeux, originaires des tropiques d’Amérique centrale et du Sud, n’ont d’autre choix que d’exposer leurs organes. Contemplez certaines espèces d’en bas, et vous aurez droit à un aquarium d’entrailles : un cœur qui bat, une matrice d’os, la silhouette chatoyante de l’intestin.

L’estomac transparent de la grenouille est une ruse ingénieuse. Il transforme le dessous de l’animal en une fenêtre vivante qui transmet la lumière, camouflant la créature des oiseaux et des serpents qui regardent vers le ciel. Il n’y a qu’un seul problème avec la tenue fantomatique de la grenouille : le treillis de vaisseaux sanguins rouge vif entrelacés dans ses tissus. C’est un problème particulièrement important pendant la journée, lorsque les grenouilles dorment au milieu des feuilles. Alors que la lumière du soleil filtre à travers les arbres, projetant des ombres sur tout ce qu’elle frappe en dessous, le propre sang des grenouilles menace de les trahir.

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Pour colmater les trous de leur cape d’invisibilité, les grenouilles de verre déploient une option radicale. Environ une heure avant qu’ils ne s’endorment, environ 90 % de leurs cellules sanguines se dirigent vers leur foie de la taille d’un pois. Le reste du corps de l’animal plonge dans un état de manque d’oxygène, risquant d’endommager les organes délicats. Cela confère à la grenouille le don temporaire d’imperceptibilité, tout cela parce qu' »elle est fondamentalement capable de cacher son sang » chaque jour pendant environ 12 heures d’affilée, explique Carlos Taboada, biologiste des grenouilles à l’Université Duke qui a co-dirigé la découverte.

La tactique de la transparence résout le plus grand dilemme des grenouilles de verre : disparaître de la vue sur terre. Plusieurs animaux ont réussi l’exploit dans l’eau, où il est relativement facile pour les corps remplis de liquide de se fondre. Mais lorsque l’air est la toile de fond, les animaux doivent maintenir des extérieurs dégagés. et à l’intérieur – un triomphe que, à la connaissance des scientifiques, seules les grenouilles de verre ont réussi, parmi les bêtes terrestres, dit Richard White, biologiste du cancer à l’Université d’Oxford qui a écrit un commentaire sur la nouvelle découverte. La partie peau est « assez facile », m’a dit White : Débarrassez-vous simplement des pigments tels que la mélanine, qui absorbent et réfléchissent la lumière. Le sang, cependant, présente une énigme. Son opacité provient de l’hémoglobine, une protéine nécessaire au transport de l’oxygène dans tout le corps ; les grenouilles ne peuvent pas plus s’en débarrasser qu’elles ne peuvent se débarrasser de leur besoin de respirer.

Ainsi, à la place, ils déplacent l’hémoglobine qui absorbe la lumière. Jesse Delia, un biologiste des grenouilles au Musée américain d’histoire naturelle, a découvert le phénomène pour la première fois il y a quelques années, lorsqu’il a repéré une grenouille de verre au Panama attrapant des zzz pendant la journée avec la majeure partie de son corps dans un état scandaleusement exsangue. « Je me souviens avoir pensé, C’est fou« , m’a dit Délia. Il s’est associé à Taboada et à une équipe d’autres scientifiques, dont Junjie Yao de Duke, pour comprendre comment les grenouilles réussissaient.

En faisant rayonner des lasers sur les grenouilles, les scientifiques ont pu suivre les mouvements de cellules sanguines individuelles lorsque les animaux s’endormaient puis se réveillaient pour leurs balades nocturnes. L’équipe a découvert que lorsque les grenouilles sautent dans le pays des rêves, leur système vasculaire se remplit presque entièrement de plasma – incolore, à l’exception d’une teinte bleuâtre vaporeuse – entrecoupé de quelques globules rouges, rendant leur corps deux ou trois fois plus transparent qu’il ne l’est alors que le les animaux sont éveillés. Même le foie rempli de cellules sanguines joue son propre jeu de tromperie : l’extérieur de l’organe est recouvert d’un film de minuscules cristaux réfléchissants, qui dissimulent essentiellement la rougeur derrière un voile de blanc.

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La feinte des grenouilles peut sembler exagérée. D’autres amphibiens arboricoles peuvent se dissimuler simplement en imitant la teinte émeraude des feuilles. Mais les grenouilles de verre pourraient avoir une jambe difficile à voir. « Son très clair quand les grenouilles dorment sur une feuille », explique Becca Brunner, une biologiste qui étudie les grenouilles de verre. « Leurs silhouettes sont parfaites » – un signal idéal pour un prédateur. Les grenouilles de verre endormies, cependant, ne génèrent pas un tel contour. « Vous voyez juste deux petites gouttes : le cœur et le foie », m’a dit Brunner, « ce qui pourrait être n’importe quoi. »

La façon dont les tissus des grenouilles supportent leur état bizarrement exsangue pendant des heures reste un mystère. « Si je prenais 89% de votre sang et que je le mettais dans votre foie la nuit, vous seriez probablement mort le matin », m’a dit White. Les scientifiques ne comprennent pas non plus comment le foie gère l’afflux quotidien. Brouiller autant de globules rouges dans un si petit espace devrait déclencher une coagulation catastrophique, mais les grenouilles s’en sortent très bien. Ils semblent également récupérer remarquablement rapidement, redispersant les cellules sanguines quelques secondes après le réveil. Taboada et ses collègues ne savent pas encore comment les grenouilles exécutent leurs tours de magie défiant la mort, mais ils pourraient trouver des indices ailleurs dans le règne animal : Aline Ingelson-Filpula, biologiste à l’Université Carleton, m’a dit que de nombreuses autres créatures doivent faire face à des défis similaires lorsqu’ils entrent et sortent de la torpeur, afin de survivre au froid extrême ou à la famine.

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La manœuvre a certainement un coût. Bien que les grenouilles de verre semblent capables de remplir rapidement leurs vaisseaux la nuit, leurs muscles peuvent mettre un certain temps à se recalibrer, ce qui les rend potentiellement déséquilibrés ou raides dans les articulations. « Quel prix paieraient-ils si un prédateur les trouvait ? » dit Gerlinde Höbel, biologiste des grenouilles à l’Université du Wisconsin à Milwaukee. Tout animal qui voit à travers le truc pourrait se retrouver récompensé par une collation lente et accroc.

Pourtant, Brunner aime les chances des grenouilles. Ce ne sont peut-être pas de grands artistes de l’évasion, mais ce sont des maîtres du déguisement. Brunner a vu les grenouilles, lorsqu’elles se dirigent vers le lit, aplatir leur corps contre leur matelas de feuilles, rentrer leurs pattes et rentrer leurs yeux dans leur tête. « Ils sont comme une sorte de bosse », m’a-t-elle dit. Au cours de ses 10 années d’étude des grenouilles de verre, Brunner n’a repéré qu’un seul sommeil. Si elle n’avait pas regardé attentivement, cela aurait pu lui échapper complètement – juste une autre masse verte dans la forêt, ou peut-être un jeu de lumière.