両生類: 隠された輝きが明らかに

驚くほどカラフルなものもありますが、それとは別に、多くの両生類は、これまで発見されていない他の光学的特徴を持っているようです。研究者らは、両生類が、私たちの目には見えない紫外線や青色光の下で緑色に光ることを発見しました。いわゆる生物蛍光を生成するこの能力は、サンショウウオ、イモリ、カエルに驚くほど広く普及しているようです。したがって、この微妙な輝きは、これらの両生類の生活においてこれまで知られていなかった役割を果たしている可能性がある、と科学者らは述べている。

多くの人は動物の発光をホタルと関連付けますが、これには生化学的プロセスによる活発な光の生成が含まれます。このいわゆる生物発光とは対照的に、生物蛍光は受動的です。青色または紫外スペクトルの光が生物の表面に当たると、特殊な分子が刺激されて発光します。一部の刺胞動物の蛍光タンパク質は特によく知られており、青色光で照らされると緑色または赤色にきらめきます。これらの物質は、特定の組織をマークするなど、生物学および医学の研究ですでに使用されています。

両生類を光らせた

クラゲやサンゴなどに加えて、他の多くの動物グループの代表も現在、生物蛍光を発する能力を持っていることが知られています。魚、昆虫、さらには一部の鳥の羽さえも蛍光を発します – たとえば、種内のコミュニケーションや敵を混乱させるために。この輝きは通常、肉眼では見えないため、長い間気づかれませんでした。両生類に関する限り、生物蛍光はこれまでカエル 3 種とサンショウウオ 1 種でしか知られていませんでした。ミネソタ州セントクラウド州立大学のジェニファー・ラム氏とマシュー・デイビス氏は、研究の一環として、両生類の間で生物蛍光がどれほど広範囲に存在する可能性があるかを文字通り解明した。

研究のために、彼らは 32 種のサンショウウオ、イモリ、カエルの標本に青色と紫外のスペクトルの光を照射しました。彼らは分光測定技術を使用して、動物が発する光の波長を記録した。焦点は、とりわけ、ヨーロッパの湿地や庭の池に生息するよく知られた生息者であるアルパインイモリ (Ichthyosaura alpestris) でした。

研究者らが報告しているように、驚くべきことに、調査したすべての種において生物蛍光を発する基本的な能力を発見した。青い光は動物を最も強く輝かせます。分析の結果、放出された放射線は緑色の光のスペクトル内にあることが示されました。科学者たちが説明しているように、明らかに広範囲にわたる光の分布は、生物蛍光が両生類の進化の歴史に深く根ざしていることを示唆しています。

両生類: 隠された輝きが明らかに

輝きは何ですか?

彼らの研究結果は、パターンと強度の興味深い範囲の変動も明らかにしました。ある種では、体のどこでも多かれ少なかれ均一に光りますが、他の種では斑点や縞模様が明らかです。場合によっては、これらの蛍光領域は、日光の下でも見ることができる図面に対応します。たとえば、ヤマイモリの場合、腹部は「通常の」光ではすでに顕著にオレンジ色ですが、青色光では特に集中的に緑色がかった蛍光を発するように刺激されることがわかります。しかし、一部の種では、骨構造が皮膚の下で強く光ることさえあると科学者らは報告している。

彼らの説明によれば、動物組織内の特殊な蛍光タンパク質やその他の分子が発光効果の原因となっている可能性がある。この点に関しては現在、研究の可能性が現れてきています。生物学的重要性に加えて、医学研究においては新しい蛍光生体物質にも関心が集まっている、とラム氏とデイビス氏は書いている。また、生物蛍光が両生類にとってどのような重要性を持つのかという疑問も興味深いです。目に特定の受容体を備えた両生類は、蛍光に対応する波長の知覚に特に優れているという証拠がすでにあります。光信号は、夕暮れ時、浅瀬、下草など、青色光が優勢な多くの種にとっても重要です。

このような照明条件では、動物は蛍光によってより目立つ可能性があり、他の「発光」動物種と同様に、それは種内のコミュニケーションの文脈において意味を持つ可能性があります。あるいは敵を混乱させる機能も考えられる。 「我々の結果は、生物蛍光の分子機構と両生類におけるその機能を特徴づけるための将来の研究の出発点となる」とラム氏とデイビス氏は結論として書いている。

出典: Scientific Reports、doi: 10.1038/s41598-020-59528-9