体の側面と目の部分がネオングリーンに光ります。研究者らは、砂漠のヤモリから驚くほど強い生物蛍光を発見しました。彼らは、その輝き効果が、特定の波長の光によって刺激されて輝く皮膚内の特別な色素細胞によるものであることを示すことができました。これは、陸上動物におけるこれまで知られていなかった蛍光のメカニズムです。科学者らは、この光はおそらく夜行性のヤモリが月明かりの下で種内でコミュニケーションをとるのに役立っているのではないかとしている。
おそらくほとんどの人は、動物の光というとホタルを連想するでしょう。しかし、これはいわゆる生物発光であり、昆虫が生化学的プロセスを通じて光を積極的に生成するものです。一方、生物蛍光は受動的発光ですが、反射効果とは大きく異なります。特殊な生体分子は、青色または紫外スペクトルの光によって励起されると、特定の波長の放射線を放射します。一部のクラゲやサンゴの蛍光タンパク質は、青色光に照らされると緑色や赤色にきらめくことが特によく知られています。これらの物質は生物学および医学研究において非常に重要性を増しており、特定の組織をマークするためによく使用されます。
まるでハイライトで強調されたかのように
生物蛍光は海洋生物で古くから知られていましたが、近年、この現象は陸上の脊椎動物でも発見されることが増えています。たとえば、一部の両生類は、特に夕暮れ時に発生する特定の波長で発光します。 2018年には、ミュンヘン国立動物園のデイビッド・プレッツェル率いる研究者らもカメレオンの生物蛍光を報告した。しかし、爬虫類や両生類でこれまでに知られていたこれらの発光効果はすべて、骨構造または皮膚の下のリンパ液中の蛍光分子に由来します。しかし、今回発見されたケースではメカニズムが異なっていると科学者らは報告している。
彼らの視界にはヤモリの一種であるパキダクティルス・レンジイがいた。体長14センチメートルまでのこの爬虫類はアフリカ南部の砂漠に住んでおり、夜になると小さな獲物を探しに出かけます。しかし、彼らは砂に埋もれて暑い日を過ごします。研究者らの報告によると、飼育下にあるパキダクティルスヤモリから強い生物蛍光が発せられているのを発見した。あたかも蛍光ペンで編集されたかのように、ヤモリは紫外線の下で体の側面と目の周りに強いネオングリーンの蛍光縞を示す。この領域はヤモリの視点からはっきりと見え、おそらく認識信号として機能します。動物の自然の生息地では、月光の青色成分が発光効果を引き起こす可能性があると研究者らは説明する。
輝きは何ですか？
「砂漠のヤモリにはこれまで知られていなかった生物蛍光のメカニズムが存在するに違いないことは一目瞭然でした。なぜなら、明らかにネオングリーンの蛍光パターンは明らかに皮膚から来たものだからです」とプッツェル氏は言う。研究者らは、より詳細な検査を通じてこれを確認することができた。多数の特殊な色素細胞、いわゆる虹色素胞が皮膚の蛍光領域に保存されており、非蛍光領域には存在しないことが示された。これらの蛍光細胞に加えて、科学者らは皮膚の蛍光領域で非活性化可能な虹色素胞も発見した。彼らの説明によると、これらはシステムの発光効果を高めるための鏡のように機能する可能性があります。
虹彩色素胞は、ヤモリや他のトカゲの皮膚の着色要素としてすでに知られています。現在判明していることだが、これらの色素細胞の一部は明らかに蛍光を発することもできる、と科学者らは結論づけている。 「この効果は、私たちが3年前にカメレオンで発見した骨ベースの蛍光よりもはるかに強力で、これまで陸上脊椎動物で観察された最も強い蛍光現象の1つです」と共著者であるミュンヘン国立動物園のフランク・グロー氏は述べています。科学者らはさらなる調査で、この系の形態や化学構造の秘密をさらに詳しく解明したいと考えている。
砂漠のヤモリにおける光学効果の生物学的機能に関する限り、科学者たちはそれが種内のコミュニケーションの観点から重要であると考えています。 「一方、サバクヤモリでは、目の周囲と脇腹の蛍光領域の強さと配置から、蛍光が同種のメンバーへの信号として機能し、おそらく容易に感知できることが示唆されます」より遠くからでも」と、共著者であるポツダム大学のマーク・シャーツ氏は言う。
ミュンヘン州立動物園コレクション、専門記事: Scientific Reports、doi: 10.1038/s41598-020-79706-z
