科学家发现第一种会发光的两栖动物:亮度随月相变化的青蛙

来源:2017-03-15 查看数0

阿根廷科学家近日找到了第一种会发光的两栖动物:圆点纹树蛙。它们在黑暗中发光,亮度还会随着月亮的阴晴圆缺而变化。这一结果发表在2月份的《美国科学院院报》(PNAS)上。

研究者推测,动物荧光现象可能远比人们此前认为的常见。居于亚马逊盆地的圆点纹树蛙(polka-dot tree frog)身长只有3厘米。青蛙全身为浅绿色,上面布满了白色,黄色和红色的点点。它们的活动时间为黎明、傍晚和夜间。阿根廷贝纳迪诺·里瓦达维亚自然科学博物馆的Julián Faivovich在研究圆点纹树蛙身上的一个色素时偶然发现了青蛙的荧光性。Faivovich说,试验中用到了紫外线灯,他惊奇地发现整只青蛙都开始发亮。

紫外线灯下的圆点纹树蛙(上)和日光下的圆点纹树蛙(下)Faivovich和同事们在青蛙的淋巴和皮肤腺中找到了荧光成分。它吸收短波长、高能量的光,转化成长波长、低能量的光放射出去。不仅如此,这种成分还能操控荧光的亮度:满月时青蛙的亮度增加19%,新月时青蛙的亮度增加30%。

月光、新月和黄昏时的荧光光谱荧光的陆生和水生动物并不罕见。很多种鱼和一小部分海龟、鹦鹉等动物都是荧光动物。然而,在7600多种两栖动物中,圆点纹树蛙是至今人们发现的第一种荧光动物。荧光动物有别于发光动物。大家还记得《少年派的奇幻漂流》中那些照亮海面的鱼群吗?这些鱼儿体内的化学成分和空气发生反应从而自主发光,这一过程是需要消耗能量的。而荧光只是对不同波长的光的转化,必须在有光线的环境中才能发生。人的肉眼只有在紫外线灯下才能看到荧光。人类目前对动物荧光领域还所知甚少。动物的荧光性可以起到什么作用呢?此前研究者作出了很多猜测,比如沟通、光照防护、抗氧化,或者与动物的自然颜色有关。

圆点纹树蛙背部和腹部的荧光在圆点纹树蛙这个例子上,Faivovich发现,圆点纹树蛙吸收了自身比较不敏感的短波长光线,发射出自身比较敏感的长波长光线,这暗示青蛙们的肉眼很有可能是可以勘测到荧光的。也因此,科学家们推断青蛙身上的荧光可能跟动物之间的交流有关系。佛罗里达大学的David Blackburn表示,动物们的多元化交流是很有意思的,有视觉上的,有听觉上的,而荧光交流可能是个令人兴奋的新领域。

雌性圆点纹树蛙(左)和雄性圆点纹树蛙(右)的荧光对比

Faivovich和Blackburn均认为,目前人类对动物荧光领域还知之甚少,这一现象可能在两栖动物中比我们想象的要更加常见。在人们当前发现的5000多种青蛙中,圆点纹树蛙应该不是唯一一种会发光的青蛙。

“青蛙的大部分特征都有共性,因此荧光性应该是一个更为常见的现象。那接下来的问题就是,什么样的生态环境会促成荧光性的产生?这个特性在树蛙中常见吗?在其他的生态环境中它可能出现吗?” Blackburn说道。

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