阿根廷科學家近日找到了第一種會發光的兩棲動物:圓點紋樹蛙。 它們在黑暗中發光, 亮度還會隨著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, 動物螢光現象可能遠比人們此前認為的常見。
居於亞馬遜盆地的圓點紋樹蛙(polka-dot tree frog)身長只有3釐米。 青蛙全身為淺綠色, 上面佈滿了白色, 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螢光性。 Faivovich說, 試驗中用到了紫外線燈,
紫外線燈下的圓點紋樹蛙(上)和日光下的圓點紋樹蛙(下)
Faivovich和同事們在青蛙的淋巴和皮膚腺中找到了螢光成分。 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, 這種成分還能操控螢光的亮度:滿月時青蛙的亮度增加19%,
月光、新月和黃昏時的螢光光譜
螢光的陸生和水生動物並不罕見。 很多種魚和一小部分海龜、鸚鵡等動物都是螢光動物。 然而, 在7600多種兩棲動物中, 圓點紋樹蛙是至今人們發現的第一種螢光動物。
螢光動物有別于發光動物。 大家還記得《少年派的奇幻漂流》中那些照亮海面的魚群嗎?這些魚兒體內的化學成分和空氣發生反應從而自主發光, 這一過程是需要消耗能量的。 而螢光只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。 人的肉眼只有在紫外線燈下才能看到螢光。
人類目前對動物螢光領域還所知甚少。 動物的螢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, 或者與動物的自然顏色有關。
圓點紋樹蛙背部和腹部的螢光
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螢光的。 也因此, 科學家們推斷青蛙身上的螢光可能跟動物之間的交流有關係。 弗洛麗達大學的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, 而螢光交流可能是個令人興奮的新領域。
雌性圓點紋樹蛙(左)和雄性圓點紋樹蛙(右)的螢光對比
Faivovich和Blackburn均認為, 目前人類對動物螢光領域還知之甚少, 這一現象可能在兩棲動物中比我們想像的要更加常見。 在人們當前發現的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。
“青蛙的大部分特徵都有共性,因此螢光性應該是一個更為常見的現象。那接下來的問題就是,什麼樣的生態環境會促成螢光性的產生?這個特性在樹蛙中常見嗎?在其他的生態環境中它可能出現嗎?” Blackburn說道。
“青蛙的大部分特徵都有共性,因此螢光性應該是一個更為常見的現象。那接下來的問題就是,什麼樣的生態環境會促成螢光性的產生?這個特性在樹蛙中常見嗎?在其他的生態環境中它可能出現嗎?” Blackburn說道。