Австралийская зелёная и золотая квакша на первый взгляд выглядит вполне обычно. У неё яркий узор на коже, но ничто не выдаёт спрятанную под задними лапами особенность.
Стоит лягушке прыгнуть, как внутренняя сторона её бёдер на мгновение вспыхивает синим, зелёным и бирюзовым. Теперь учёные установили, что это не просто окраска, а настоящая структурная иризация — оптический эффект, при котором цвет меняется в зависимости от угла зрения.
Два человека могут одновременно смотреть на один и тот же участок кожи с разных сторон и видеть разные оттенки. Среди земноводных такой эффект встречается крайне редко.
В природе цвет обычно возникает двумя основными способами. В первом случае его создают пигменты, которые поглощают одни световые волны и отражают другие. Например, жёлтые пигментные клетки поглощают синий свет, поэтому ткань кажется жёлтой.
Второй способ связан не с пигментами, а с микроскопическими структурами. Особые клетки содержат крошечные кристаллические пластинки размером примерно с длину волны видимого света. Они отражают свет так, что отдельные волны усиливают или ослабляют друг друга. Из-за этого оттенок может меняться при повороте поверхности.
У зелёной и золотой квакши работают оба механизма. Её ярко-зелёная окраска появляется благодаря слою жёлтых пигментных клеток, под которым находятся отражающие синий свет структуры. Вместе жёлтый и синий создают зелёный цвет кожи.
Ранее исследователи предполагали, что синий оттенок у таких лягушек возникает из-за случайного рассеивания света. При этом микроскопические структуры расположены беспорядочно, а короткие синие волны рассеиваются сильнее других.
Однако австралийский биолог Джон Гулд заметил нечто необычное во время полевых исследований на острове Куранганг. Когда он осторожно вытягивал и поворачивал задние лапы лягушек, их бёдра переливались не только синим, но также зелёным, бирюзовым и, возможно, более тёплыми оттенками.
Такого эффекта невозможно добиться простым беспорядочным рассеиванием. Меняющиеся цвета указывают, что отражающие пластинки расположены упорядоченно. Световые волны взаимодействуют между собой и создают разные оттенки в зависимости от угла обзора.
Похожий оптический принцип заставляет переливаться опалы, крылья бабочек и блестящие покровы некоторых насекомых.
Открытие показало, что синий цвет на бёдрах лягушки возникает не только из-за случайного рассеивания света. Его создают упорядоченные отражающие структуры.
При этом у учёных появились новые вопросы. Если такие клетки находятся по всей коже и участвуют в создании зелёной окраски, почему заметное переливание появляется только на задних лапах?
Неясно и то, зачем лягушке вообще понадобились радужные бёдра. Исследователи предполагают, что эта особенность может помогать ей защищаться от хищников.
Синяя внутренняя сторона бёдер уже считается частью защитного сигнала. Во время прыжка яркая вспышка может отвлекать внимание нападающего. Иризация способна сделать этот эффект ещё более заметным, поскольку при движении оттенки постоянно меняются.
Согласно обзору научных работ, настоящую иризацию пока подтвердили лишь у нескольких видов земноводных. Однако находка у хорошо изученной австралийской лягушки показывает, что подобные особенности могли просто оставаться незамеченными.
Исследование опубликовано в журнале Austral Ecology.
