科学家们对路边杀戮进行剃须,以了解哺乳动物如何在黑暗中发光

事实证明,数量惊人的哺乳动物可以在黑暗中发光。

用黑光照耀一群澳大利亚动物,你会被原谅,你以某种方式找到了进入灌木傻瓜.但不仅仅是澳大利亚。2023 年的一项研究显示,许多哺乳动物表现出生物荧光在紫外线下。

为什么?不知道。但是,一项关于澳大利亚动物光致发光化学的新研究可能会对这个问题提供一些(隐喻性的)启示。如何?通过剃掉路边杀戮的毛皮并对其进行科学研究。

生物荧光是一种生物发光,其中光被称为发光团的分子以不同的波长吸收和重新发射。

它与发光,其中辉光是由生物体主动独立产生的,例如萤火虫.生物荧光需要光源来吸收。

许多动物发出荧光:变色龙,,海龟青蛙都是值得注意的例子。角蛋白和胶原蛋白等蛋白质是指头发、爪子、胡须、骨骼和牙齿都可以生物荧光.

但在 2020 年,科学家们在用紫外线照射鸭嘴兽标本时得到了一个巨大的惊喜:它的皮毛发光比低级辉光强得多角蛋白的预期.实验中,当在袋熊身上重复和其他澳大利亚动物透露,它们也有一种特殊的光环。最终,研究人员发现超过 125 种发光的哺乳动物.

这种现象的有趣之处在于它并不普遍。它见于一些哺乳动物,包括一些有袋动物和单足动物 (并不是说有很多这样的).

这可能意味着荧光具有某种进化优势——但也可能是进化上的意外。弄清楚动物如何发出荧光是找出原因的重要一步,因此由澳大利亚詹姆斯库克大学的动物学家琳达·莱因霍尔德 (Linda Reinhold) 领导的一个团队开始着手调查。

研究人员希望使用高效液相色谱和电喷雾电离质谱法来分析几种已知具有荧光的动物的皮毛化学性质。

这些技术包括将样品中的分子分别分离成液体和气体;可以想象,它们对样本的破坏性很强,这对于博物馆收藏的标本来说并不理想。

因此,研究人员转向了另一种资源:路杀。他们剪掉了在路边发现的动物尸体的皮毛,然后进行了测试。

在路边发现的六只澳大利亚动物在紫外线下发光。(Reinhold 等人,公共科学图书馆一号, 2025)

“澳大利亚北方长鼻袋狸和北方棕色袋狸的皮毛会发出强烈的光致发光,呈现出粉红色、黄色、蓝色和/或白色。我们想找出袋狸皮毛中存在的发光团是否在多个物种中很常见。Reinhold 解释道.

“因此,我们将这两种袋狸的结果与北方袋鼬、铜色刷尾负鼠、Lumholtz 树袋鼠、苍白田鼠和鸭嘴兽进行了比较——它们都以不同的方式发光。”

他们的分析表明,一种叫做原卟啉的发光团存在于所有测试的动物中。然而,每个标本都有多种类型的发光团,并且它们因动物而异。

“在粉红色光致发光的袋狸物种中也发现了与尿卟啉一致的发光细胞,在一只袋狸中发现了七羧基卟啉,在袋狸和粉红色光致发光的北方袋鼬中发现了粪卟啉,”研究人员在他们的论文中写道.

“我们只分离了两个发光团,其分子离子与已知的色氨酸代谢物一致,这些代谢物以前在其他哺乳动物的皮毛中已有记录。”

这确实表明存在成为发光的一个原因,尽管我们仍然对这个原因是什么一无所知(双关语)。科学家认为这可能与暮色的生活方式许多患有这种疾病的哺乳动物。也许这些动物可以互相识别在弱光条件下。

或者它可能只是一个完全没有目的的事故;毕竟,如果某个特征不会降低你的生存机会,那么进化无需逐步淘汰.

解开这个难题可能需要更多的分析;这只是更大的生物学图景中的一小部分。然而,这是一个重要的问题。

“这项研究,”研究人员写道,“是自 50 多年前发现两种色氨酸代谢物以来,首次对导致澳大利亚哺乳动物皮毛中光致发光的发光团进行化学分析。

研究结果已发表在公共科学图书馆一号.

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