Вся экология | Реклама | Что такое экология? | О нас | Подписка | RSS

Вся экология | Экологические новости



Опубликовано 03/03/2020, в 11 ч. 03 мин., 696 просмотров

Флуоресценция оказалась общим свойством амфибий

Фото: Jennifer Lamb & Matthew Davis / Nature Scientific Reports, 2020

Двое ученых из Америки впервые показали, что практически все известные амфибии флуоресцируют зеленым или желтым, если посветить на них синим светом. Вероятно, это свойство появилось уже на ранних этапах эволюции земноводных. Пока непонятно, как именно амфибии светятся и зачем.

Статья опубликована в журнале Nature Scientific Reports.

Биологическая флуоресценция — явление, при котором ткани живого организма поглощают свет определенной длины воны, а затем излучают его на более высокой длине волны, которая соответствует меньшей энергии. Этот процесс замечен и изучен у многих растений и животных, в том числе у водорослей, медуз, членистоногих и рыб.

Сравнительно мало известно о флуоресценции наземных позвоночных, а выявленные случаи относятся в основном к свечению под ультрафиолетом: его наблюдали у некоторых хамелеонов, попугаев, пингвинов, грызунов и амфибий. Испускание света в ответ на лучи видимого спектра до сих пор обнаружили только у морских черепах.

Известно несколько механизмов флуоресценции. Светиться могут белки (известный пример — зеленый флуоресцентный белок медуз, GFP, который широко применяется в биологических исследованиях), пигменты, метаболиты или минералы. Тем не менее, в большинстве случаев точные причины флуоресценции остаются неизвестными. Не совсем понятно также и то, зачем животным светиться. Некоторым организмам флуоресценция помогает общаться, выбирать полового партнера, прятаться и даже лучше видеть, а для кого-то это просто побочное свойство определенных молекул.

Ученые Дженнифер Лэмб (Jennifer Lamb) и Мэттью Дэвис (Matthew Davis) из Государственного университета Сент-Клауда обратили внимание на немногочисленные свидетельства флуоресценции у амфибий и решили исследовать свечение в этом таксоне более основательно. Для этого они изучили представителей 8 семейств саламандр (из 10 известных), пяти семейств лягушек и одного семейства червяг. Исследователи облучали животных синим светом (длина волны 440-460 нанометров) или ультрафиолетом (360-380 нанометров) в темноте и регистрировали флуоресценцию с помощью спектрометра.

Особи каждого вида изученных амфибий на всех стадиях жизненного цикла (даже водные личинки) светились зеленым или желтым цветом. При поглощении синих лучей свечение было более ярким, чем под ультрафиолетом. Насыщенность, цвет и рисунок свечения существенно различались у разных животных. Некоторое флуоресцировали полностью, у кого-то на теле проявлялся сложный рисунок. Большинство амфибий светилось зеленым, но встречались желтые или даже оранжевые оттенки. Помимо пигментов кожи, у части особей флуоресцировали кости, моча или покрывающая их слизь. У двух видов особенно ярко светилась область вокруг клоаки.

Спектры флуоресценции разных видов амфибий при экспозиции синим светом. По горизонтали - длина волны излучаемого света, по вертикали - его интенсивность

Jennifer Lamb & Matthew Davis / Nature Scientific Reports, 2020

Флуоресценция разных видов амфибий при экспозиции синим светом

Jennifer Lamb & Matthew Davis / Nature Scientific Reports, 2020

Таксономическое сравнение исследованных видов показало, что флуоресценция не является свойством отдельной родственной ветви амфибий, и скорее всего появилась на ранних этапах их эволюции.

Филогенетическое древо амфибий. Зеленым отмечены семейства, у представителей которых обнаружена флуоресценция, белым - таксоны, еще не исследованные на этот предмет

Jennifer Lamb & Matthew Davis / Nature Scientific Reports, 2020

Остаются загадкой причины свечения амфибий, зависит ли оно от пигментов их кожи, специальных белков или метаболитов. Неизвестны также и точные функции флуоресценции, хотя авторы работы делают несколько предположений. Возможно, свечение помогает животным видеть друг друга при слабом освещении (в сумерках) или отпугивать хищников. Яркая флуоресценция в области клоаки у некоторых видов наводит на мысль о том, что это может быть важным аспектом при выборе полового партнера.

Ученым еще предстоит найти ответы на многие вопросы, связанные с биофлуоресценцией амфибий, и открытие Лэмб и Дэвиса открывает широкие возможности для новых исследований. Полученные знания могут пригодиться при изучении экологии земноводных,а также в других областях науки, таких как биология развития или медицина. Кроме того, флуоресценция может помочь наблюдать за амфибиями в природе или обнаруживать новые виды, ведь многих мелких, хорошо прячущихся и ведущих ночной образ жизни животных сложно заметить.

Впервые флуоресценцию у амфибий открыли всего три года назад, в 2017 году, у лягушки Hypsiboas punctatus. А в 2019 году ученые описали новый механизм флуоресценции: у кошачьих акул в основе этого процесса лежат малые молекулы из семейства бром-кинурининов.







Источник




Комментарии

Популярные новости:

Архив новостей:

Экопортал не гарантирует достоверность материалов. Позиция Экопортала не всегда может совпадать с позицией, изложеной в материале. Экопортал не несет ответственности за какие-либо ошибки, также за какие-либо действия, предпринятые на основании этих материалов.

© ECOportal 2002-2020 гг.

Вся экология: Новости, Архив новостей, Пресс-релизы, Экспорт новостей, Каталог организациий, Экологические ссылки, Добавить ссылку, Календарь событий, Добавить событие в календарь, Статьи, Книги, Рефераты, Законы и документы, Составы отходов, Экологический словарь, Доска объявлений, Голосования, Реклама на сайте, Рассылка, RSS, Обучение

Авторские права на материалы принадлежат Всероссийскому Экологическому порталу, за исключением тех, где явно указан автор. При полном или частичном цитировании всех материалов ссылка на Всероссийский Экологический портал обязательна. Все предложения по работе сайта отправляйте на электронный ящик администратора.

RSS лента
Rambler's Top100
Rambler's Top100