科學網—科學家發現首個螢光蛙類

2021-01-08 科學網
科學家發現首個螢光蛙類 其螢光分子揭示了一種新的發光模式

 

圓點樹蛙   圖片來源：《自然》

本報訊 在正常光線照射下，南美洲圓點樹蛙會像調色板一樣顯現出柔和的綠色、黃色和紅色。然而一旦調暗光線並打開紫外線光照後，這種小型兩棲動物便會發出明亮的藍色和綠色光澤。

這種吸收短波長光線並在較長波長上再次發射的能力被稱為螢光性，其在陸生動物中非常罕見。迄今為止，在兩棲動物中更是聞所未聞。

研究人員同時報告說，圓點樹蛙使用的螢光分子與在其他動物中發現的分子完全不一樣。他們在3月13日出版的美國《國家科學院院刊》上報告了這一研究成果。

由於螢光需要吸收光線，因此它不會發生在完全黑暗的環境中。這也使得螢光不同於生物發光，後者指生物體發出它們自己的光線，而這些光線通常是由化學反應產生的。

許多海洋生物都會發出螢光，包括珊瑚、一些魚類、鯊魚和一種海龜（玳瑁龜）。而在陸地上，人們之前只知道鸚鵡和一些蠍子會發出螢光。科學家目前還不清楚動物為什麼有這種能力，儘管相關的解釋包括通訊、偽裝和吸引伴侶。

研究人員最初以為他們或許能夠在這種樹蛙中找到紅色的螢光，因為它們體內含有一種名為膽綠素的色素。通常情況下，膽綠素使兩棲動物的組織和骨骼呈現出綠色。然而阿根廷布宜諾斯艾利斯大學爬行動物學家Carlos Taboada指出，在一些昆蟲中，膽綠素與蛋白質結合後會發出淡紅色的螢光。但在圓點樹蛙體內，膽綠素變成了一種紅色的色素。

當Taboada和他的同事用一種UVA（長波紫外線）手電筒(或黑色光)照射在阿根廷聖塔菲附近捕獲的圓點樹蛙時，他們驚訝地發現這種兩棲動物發出了一種強烈的藍綠色光芒而不是淡紅色。這項研究的聯合作者、布宜諾斯艾利斯大學爬行動物學家Julian Faivovich表示：「我們幾乎不敢相信。」

研究人員發現，圓點樹蛙淋巴組織、皮膚和腺體分泌的3種分子——hyloin-L1、hyloin-L2和hyloin-G1是產生綠色螢光的原因。這些分子含有一種環狀結構和一種碳氫化合物鏈，並且在動物的已知螢光分子中是獨一無二的。這項研究的聯合作者、巴西聖保羅大學化學家Norberto Peporine Lopes說，跟它最接近的分子發現於植物中。

這種新描述的螢光分子能夠釋放驚人數量的螢光，並且可在滿月的條件下提供約18%的可見光——這足以讓近緣種的蛙類看到。

由於對圓點樹蛙的視覺系統或光感受器並沒有什麼了解，因此Taboada計劃對此展開研究，從而確定這種樹蛙是否能夠看到自己的螢光。

美國紐約城市大學巴魯克學院海洋生物學家David Gruber表示：「我認為這項發現令人興奮。」Gruber和同事於2015年在玳瑁海龜中發現了螢光現象。他說，「它提出的問題比給出的答案還多」，包括這種螢光的生態和行為功能。

Faivovich打算在其他250種樹蛙中尋找螢光現象，這些樹蛙與圓點樹蛙一樣，都生有透明的皮膚。Faivovich希望他並不是唯一想要這樣做的人——「我真的希望其他同事也會對這種現象非常感興趣，他們也會開始在野外攜帶一個UV（紫外線）手電筒。」他說。（趙熙熙）

《中國科學報》 (2017-03-15 第2版 國際)

相關焦點

  • 不止螢火蟲,兩棲動物也會發光,科學家發現「螢光蛙」
    阿根廷的一位自然科學研究人員在亞馬孫雨林中做學術研究時，無意間發現了會發光的南美圓點樹蛙。通過初步探究發現，這種樹蛙在受到紫外線光束照射後，皮膚就會發出藍綠色螢光。在與螢火蟲發光進行對比研究後，研究人員不僅獲悉了圓點樹蛙的發光原理，還得知南美圓點樹蛙與螢火蟲的發光原理有一定區別。
  • 阿根廷發現「螢光蛙」 亞馬遜雨林中發出藍綠色螢光
    阿根廷貝納迪諾裡瓦達維亞自然科學博物館研究員近日在《美國科學院院報》上發表研究報告，稱他們在亞馬遜雨林中發現一種能夠發出藍綠色螢光的南美圓點樹蛙。他們還提供了相應的照片，並認定這是迄今發現的首類具有螢光性的兩棲動物。
  • 科學家發現最古老海生四足類動物同步遊泳證據—新聞—科學網
    中國豆齒龍遊泳復原圖 繪圖 張宗達 近日，中外科學家團隊宣布在貴州省安順市經濟開發區么鋪鎮發現了200多個海生爬行動物的足跡，其中一些足跡為科學家提供了迄今為止最早的海生四足類同步遊泳的證據。研究發現的新足跡類群安順足跡和雙槳跡比雲南羅平縣關嶺組獅子山段產出的雙槳跡時代更早，代表了中三疊世（安尼期，約2.4億年前）出現的同步遊動樣式，其中安順足跡是迄今最早的關於楯齒龍或龍龜類動物遊泳或「撐行」運動的遺蹟化石記錄。 論文作者之一，中國地質大學（北京）副教授邢立達認為，由於保存條件苛刻，海生四足類的水下行跡很少得以保存下來。
  • 科學家發現史上最小恐龍—新聞—科學網
    眼齒鳥生境復原圖 圖片來源：韓志信 3月12日，中美加科學家團隊在北京宣布，他們在緬甸白堊紀琥珀中發現了一隻有史以來最小的恐龍（廣義恐龍包括鳥類）。研究論文《緬甸白堊紀蜂鳥大的恐龍》發表於《自然》雜誌。
  • 科學家發現蛇類屬級新紀錄—新聞—科學網
    2019年9月，中國科學院成都生物研究所副研究員丁利等人在雲南省江城縣爬行動物本底調查中，發現一蛇類標本與國內已知蛇類形態差別較大。科研人員綜合其形態特徵和DNA分子數據，將該號標本確認為國內蛇類閃皮蛇科新紀錄屬新紀錄種，為：擬須唇蛇屬(Parafimbrios) 寮國擬須唇蛇(Parafimbrios lao)。至此，中國蛇類閃皮蛇科增加到了2屬10種。
  • 最古老的「毛毛」蝸牛被發現—新聞—科學網
    10月12日，中外科學家團隊宣布，他們在琥珀中首次發現保存了角質毛的陸生蝸牛，這對我們理解白堊紀蝸牛的多樣化，以及蝸牛與被子植物的協同演化有重要的意義。
  • 科學家已發現分子機制—新聞—科學網
    水面上的葉子呈漂浮狀態，水下的葉子是針尖狀的，科學家認為，這種環境影響性狀的現象主要是通過表觀調控機制來實現的。」本文的作者之一、浙江萬裡學院教授錢國英告訴《中國科學報》。 基於基因組和轉錄組學分析，研究人員通過對20個紅耳龜的表觀遺傳基因篩選後發現，Kdm6b因子能夠調控它的性別。
  • 科學網—科學家發現蚊子性別基因
    埃及伊蚊   圖片來源：Dylan Becksholt/Alamy 本報訊 著名作家Rudyard Kipling曾寫道，一些物種的雌性比雄性更加致命——對於埃及伊蚊（也被稱為黃熱病蚊子）而言這是千真萬確的。
  • 【新華社】科學家破譯首個「現代蛙類」——高山倭蛙基因組
    【新華社】科學家破譯首個「現代蛙類」——高山倭蛙基因組 2015-03-04 新華社 吳晶晶 【字體：大 中 小】
  • 以色列科學家稱發現首個不呼吸動物,這到底是什麼動物?
    以色列科學家稱發現首個不呼吸動物，震驚世界，而且這將打破我們以往對動物的認知，因為在此之前，從來沒有過不靠氧氣生存的真核生物。那麼，以色列的科學家發現的這種不呼吸的動物，到底是什麼動物呢？我們簡單的來了解一下。
  • ...機制、首個深空天線組陣系統、鳥基因組圖譜、新基因編輯工具誕生
    ——《中國科學報》　　2　　科學家在極細多晶體銅中發現新型亞穩結構　　　　▲圖片來源：科學網　　近日，中國科學院金屬研究所瀋陽材料科學國家研究中心納米金屬科學家工作室與上海交通大學合作，利用大量精細實驗並結合模擬計算發現，當晶粒尺寸降低到幾納米時，純金屬銅多晶體會形成一種新型亞穩結構——受限晶體（Schwarz crystal）結構。
  • —新聞—科學網
    圖片來源： Fatemeh Bahrami/Anadolu Agency/Getty 目前，世界各地都在訓練犬類來檢測新冠病毒感染的跡象。狗訓練師聲稱，他們取得了非凡的結果：在某些情況下，狗能夠準確地檢測出病毒。參與這項工作的科學家表示，犬類可以幫助控制疫情，因為它們可以在繁忙的地方（如機場或體育場），每小時對數百人進行篩查，而且比核酸檢測等常規檢測方法成本更低。
  • 科學網—科學家歷險記
    那些笑中帶淚的故事，讓本報記者看到了野外工作的兇險，一不留神出點岔子，真是常人難以想像的驚險刺激…… 無獨有偶，前不久科學網博客上一篇《我們是在用生命搞地質》的博文，講述一次地質科考的意外經歷，也引來熱議。 科學探索往往伴隨著艱苦與危險。即使技術進步如今天，衝在自然考察第一線的科學家們，在人跡罕至的地方，仍會面對著難以預料的危險，甚至是生死一刻、命懸一線。
  • 科學家發現「潛伏」海底的新的獅子魚,看看它長啥樣?
    ▲在阿塔卡馬海溝深處發現了三個獅子魚屬新物種。每日科學網9月10日報導，由來自17個不同國家，包括英國紐卡斯爾大學的Alan Jamieson 博士和Thomas Linley 博士在內的40名科學家組成的探險隊對阿塔卡馬海溝進行了探險，揭示了身處地球最深處的生命的大量信息。
  • 科學家發現深海軟體動物馬蹄螺科一新屬兩新種—新聞—科學網
    新種的貝殼及齒舌（圖片來源：海洋所） 近日，中國科學院海洋研究所（以下簡稱海洋所）海洋貝類分類與系統演化研究組利用整合分類學方法發現了深海軟體動物馬蹄螺科2個新種，並為此建立了一新屬 研究團隊對海洋所歷次海山航次採集的腹足類標本進行整理分類時發現了這兩種形態特徵獨特的馬蹄螺，標本分別採自馬裡亞納海山（水深865m）和卡羅琳海山（水深1332m）。研究發現，兩者無論是在貝殼形態、齒舌特徵以及軟體部分的解剖特徵方面，均與已知的馬蹄螺科種類存在明顯差別。為進一步確認其分類地位，研究人員利用多基因聯合建樹的方法對馬蹄螺科進行了系統發育分析。
  • 科學家在深海發現「超巨型」等足類動物新物種
    據外媒報導，在深海中，各種奇妙的生物可能正等著人類去發現。現在，科學家們已經從印度尼西亞海岸打撈出了一隻新的「怪物」。這種生物是「超巨型」等足類動物的一個新物種，其是普通潮蟲的巨大海洋親戚。研究小組在950米到1260米的深度發現了兩個巨型等足類動物的標本並很快就確定它們屬於一個新物種。
  • 兩種重要經濟蟹類基因組密碼告破—新聞—科學網
    這是一個高質量、相當完整的染色體水平基因組，也是蟹類研究中第一次通過分子生物學的方法精確地對蟹類染色體數目進行鑑定。 BUSCO評估其完整性為94.00%，重複序列在基因組中佔61.42%，被功能注釋蛋白編碼基因22619個。
  • 科學家發現雀類頭部色彩差異決定了它們的個性
    ，名叫七彩文鳥 　　【搜狐科學消息】據國外媒體報導，來自英國利物浦約翰摩爾斯大學(Liverpool John Moores University)以及皇家獸醫學院（The Royal Veterinary College）的科學家們近來研究了一種高度社群化的澳大利亞雀類，名叫七彩文鳥（Gouldian finches）。
  • 從仰視到平視,科學家精神亦須抬頭—新聞—科學網
    此時探討科學家精神，可以促進中國科學與社會在新時代更好地發展。 中國科學技術協會戰略創新研究院院長任福君指出，科學家精神是科學家形象塑造的核心元素，而科學家形象與科學家的社會責任緊密聯繫。 潘教峰亦指出，在創新驅動發展戰略中，科學家的社會責任越來越大，並且科學家精神對塑造全社會的創新氛圍有重要影響。「科學研究是創造性勞動，最根本的還是人才驅動。
  • 澳洲裸尾鼠成首個因氣候變化滅絕嚙齒類動物
    2002年，研究者在大堡礁附近發現的裸尾鼠 原標題：大堡礁裸尾鼠成首個因氣候變化滅絕的嚙齒類動物【環球網綜合報導】據美國《紐約時報》6月15日報導，澳大利亞研究人員近日表示，海平面上升已經導致一種生活在大堡礁上的嚙齒類動物滅絕。