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科學家發現第一種會發光的兩栖動物:亮度随月相變化的青蛙

作者:澎湃新聞

阿根廷科學家近日找到了第一種會發光的兩栖動物:圓點紋樹蛙。它們在黑暗中發光,亮度還會随着月亮的陰晴圓缺而變化。這一結果發表在2月份的《美國科學院院報》(pnas)上。研究者推測,動物熒光現象可能遠比人們此前認為的常見。

居于亞馬遜盆地的圓點紋樹蛙(polka-dot tree frog)身長隻有3厘米。青蛙全身為淺綠色,上面布滿了白色,黃色和紅色的點點。它們的活動時間為黎明、傍晚和夜間。

阿根廷貝納迪諾·裡瓦達維亞自然科學博物館的julián faivovich在研究圓點紋樹蛙身上的一個色素時偶然發現了青蛙的熒光性。faivovich說,試驗中用到了紫外線燈,他驚奇地發現整隻青蛙都開始發亮。

科學家發現第一種會發光的兩栖動物:亮度随月相變化的青蛙

紫外線燈下的圓點紋樹蛙(上)和日光下的圓點紋樹蛙(下)

faivovich和同僚們在青蛙的淋巴和皮膚腺中找到了熒光成分。它吸收短波長、高能量的光,轉化成長波長、低能量的光放射出去。不僅如此,這種成分還能操控熒光的亮度:滿月時青蛙的亮度增加19%,新月時青蛙的亮度增加30%。

科學家發現第一種會發光的兩栖動物:亮度随月相變化的青蛙

月光、新月和黃昏時的熒光光譜

熒光的陸生和水生動物并不罕見。很多種魚和一小部分海龜、鹦鹉等動物都是熒光動物。然而,在7600多種兩栖動物中,圓點紋樹蛙是至今人們發現的第一種熒光動物。

熒光動物有别于發光動物。大家還記得《少年派的奇幻漂流》中那些照亮海面的魚群嗎?這些魚兒體内的化學成分和空氣發生反應進而自主發光,這一過程是需要消耗能量的。而熒光隻是對不同波長的光的轉化,必須在有光線的環境中才能發生。人的肉眼隻有在紫外線燈下才能看到熒光。

人類目前對動物熒光領域還所知甚少。動物的熒光性可以起到什麼作用呢?此前研究者作出了很多猜測,比如溝通、光照防護、抗氧化,或者與動物的自然顔色有關。

科學家發現第一種會發光的兩栖動物:亮度随月相變化的青蛙

圓點紋樹蛙背部和腹部的熒光

在圓點紋樹蛙這個例子上,faivovich發現,圓點紋樹蛙吸收了自身比較不敏感的短波長光線,發射出自身比較敏感的長波長光線,這暗示青蛙們的肉眼很有可能是可以勘測到熒光的。也是以,科學家們推斷青蛙身上的熒光可能跟動物之間的交流有關系。佛羅裡達大學的david blackburn表示,動物們的多元化交流是很有意思的,有視覺上的,有聽覺上的,而熒光交流可能是個令人興奮的新領域。

科學家發現第一種會發光的兩栖動物:亮度随月相變化的青蛙

雌性圓點紋樹蛙(左)和雄性圓點紋樹蛙(右)的熒光對比

faivovich和blackburn均認為,目前人類對動物熒光領域還知之甚少,這一現象可能在兩栖動物中比我們想象的要更加常見。在人們目前發現的5000多種青蛙中,圓點紋樹蛙應該不是唯一一種會發光的青蛙。

“青蛙的大部分特征都有共性,是以熒光性應該是一個更為常見的現象。那接下來的問題就是,什麼樣的生态環境會促成熒光性的産生?這個特性在樹蛙中常見嗎?在其他的生态環境中它可能出現嗎?” blackburn說道。