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会发光的青蛙
2017-10-23 阅读(224)
荧光是一种光致冷发光现象。当物质经某种较短波长的光照射后，吸收光能并随即发出比入射光波更长的光，这个光即称之为荧光。这种现象常被发现存在于鹦鹉、海龟、以及许多鱼类身上，科学家推测这些动物利用荧光可以实现自我保护或进行交流通讯等。然而，这次被发现的却是一种青蛙。
荧光青蛙
咱们的主角名叫波尔卡圆点树蛙(也被称伟南美洲圆点树蛙)，隶属于雨蛙科，是一种广泛分布于亚马孙盆地的蛙类。其体长约3cm，拥有两栖动物中不常见的透明皮肤，在普通日光照射下，皮肤呈浅绿色并带有白、黄或红色斑点。一般活跃于清晨、黄昏和夜间，由一位名叫Julian Faivovich的博士发现。
“在一些工作中，我们需要使用紫外线照射它们身上的组织，然后发现它们居然全身都在发荧光。”Julian说。通过测量，Julian团队发现圆点树蛙的身体对光的zui大吸收波长在 390到430nm之间，发出的荧光峰值在 450到470nm之间，其次是 505到515nm之间，这些光波照射后尔卡圆点树蛙整体呈现出青色，且雄性和雌性个体的颜色无明显差异。
博士和同事沿着树蛙身上发出的荧光，一路追踪荧光发射的源头。他们分别测量了树蛙身上不同部位的荧光谱线，并与活体树蛙的荧光谱线相匹配，zui终发现荧光的来源是树蛙淋巴和皮肤腺中的某种称作hyloins的化合物。通过提纯淋巴和皮肤间质组织、表皮和皮肤腺体中的荧光分子，并采用生化及光谱分析，发现其中称作Hyloins-L1、HyloinsL2 和 Hyloins-G1 的分子是产生荧光的根源。另外，研究人员还发现树蛙发出的荧光亮度与周围环境的光照密切相关，在满月的夜晚，树蛙发出的荧光亮度可以增强 18.5±2.6%，在黄昏时段甚至可以增强29.6±3.2%。
许多海洋生物都会发出荧光，包括珊瑚、一些鱼类、鲨鱼和一种海龟(玳瑁龟)。而在陆地上，人们之前只知道鹦鹉和一些蝎子会发出荧光。科学家目前还不清楚动物为什么有这种能力，尽管有相关的解释包括通讯、伪装和吸引伴侣。研究人员zui初以为他们或许能够在这种树蛙中找到红色的荧光，因为它们体内含有一种名为胆绿素的色素。通常情况下，胆绿素使两栖动物的组织和骨骼呈现出绿色。Carlos Taboada指出，在一些昆虫中，胆绿素与蛋白质结合后会发出淡红色的荧光。但在圆点树蛙体内，胆绿素变成了一种红色的色素。
在正常光线照射下，南美洲圆点树蛙会像调色板一样显现出柔和的绿色、黄色和红色。然而一旦调暗光线并打开紫外线光照后，这种小型两栖动物便会发出明亮的蓝色和绿色光泽。这种吸收短波长光线并在较长波长上再次发射的能力被称为荧光性，其在陆生动物中非常罕见。迄今为止，在两栖动物中更是*。
发光的波尔卡圆点树蛙
发光或用于交流
树蛙的这种“特性”使它们可以吸收自己不敏感的波长的光，并发出自己非常敏感的波长的光。这意味着树蛙或许可以看到自己或其它树蛙所发出的荧光。到目前为止，人们还不清楚树蛙这个特性有什么用，“或许能在它们的相互交流中起到某种作用？”美国佛罗里达大学的David Blackburn说，“我们设想了很多多模信号，噪声和视觉信号都有。每次一想到这些荧光可能会在交流中起到某种作用都会让人非常兴奋。”
两位专家Faivovich和Blackburn都认为这种荧光现象可能比人们想象的更为普遍。“据我所知之前应该没有多少人研究过蛙类中的荧光现象，” Blackburn说，“也许我们应该把人类捕获的每一种蛙类都拿来看看有没有荧光。”
目前人类所知的蛙约有5 0 0 0种，波尔卡圆点树蛙可能不是*一种可以发出荧光的蛙类。“一般很少存在一种特性为某一种蛙类所专有，” Blackburn说，“所以这更可能是较为普遍的特性。但是这样就会带来新的问题――产生荧光的生态环境是什么呢？它只普遍存在于树蛙中吗？这种现象在其它生态环境中出现过吗？”
