Светящийся секрет, который скрывали млекопитающие

Поначалу казалось, что это очередной каприз двух и без того необычных животных: Белки-летяги и утконосы оказались флуоресцентными, поглощая невидимый ультрафиолетовый свет и излучая его в шокирующем розовом или ярко-голубом цвете.

Но они далеко не одиноки. Согласно статье, опубликованной в этом месяце в журнале Royal Society Open Science, львы, белые медведи, чешуйчатохвостые опоссумы и американские пикасы также флуоресцируют. В общем, все виды млекопитающих, к которым удалось приложить руку группе ученых.

Хотя это масштабное исследование музейных образцов не выявило каких-либо широких эволюционных преимуществ, оно перевернуло представление о флуоресценции млекопитающих как о случайной и загадочной причуде. Напротив, этот признак, по словам Кенни Травуйона, куратора маммологии Музея Западной Австралии и ведущего автора статьи, «по сути, является стандартным».

Более полный спектр

Хотя ученые документируют флуоресцентных млекопитающих уже более ста лет, в последние несколько лет интерес к этой теме резко возрос. Исследователи, освещающие черным светом задние дворы, леса и музейные витрины, сделали целый ящик открытий.

По словам Эрика Олсона, доцента кафедры природных ресурсов Нортландского колледжа в Ашленде (штат Висконсин), который помогал обнаружить флуоресценцию у белок-летяг, утконосов и спрингхаусов, большинство исследований было посвящено одному или нескольким видам, «пытаясь лучше понять нюансы этого признака» у одного вида млекопитающих, доставка еды на дом.

Он не принимал участия в новом исследовании, в ходе которого ученые изучили музейные образцы 125 видов, относящихся более чем к половине существующих семейств млекопитающих — от Antilocapridae (пронгорны) до Vespertilionidae (летучие мыши-весперы).

У всех них была обнаружена флуоресценция. По словам д-ра Олсона, результаты исследования «однозначно свидетельствуют о широком распространении этого признака среди млекопитающих, чего я не ожидал».

По словам д-ра Травуйона, идея этого исследования зародилась в 2020 г., когда открытие утконоса подтолкнуло исследователей из Музея Западной Австралии направить ультрафиолетовую лампу на свои коллекции. Они обнаружили вомбатов с бирюзовым отливом и летучих лисиц с ярким флангом. Но действительно ли эти чучела светились? Или в этом может быть виновато что-то другое, например, консерванты или грибок?

Совместно с коллегами из Университета Кертина (г. Перт) они использовали спектрофотометр для облучения образцов ультрафиолетовым светом и анализа флуоресценции. Они также протестировали недавно приобретенные образцы нескольких видов животных, включая утконоса, коалу и ехидну, до и после их консервации.

Консервация с бурой и мышьяком влияла на интенсивность флуоресценции, усиливая ее в одних случаях и ослабляя в других. Но оно никогда не создавало флуоресценции там, где ее не было.

По словам Линды Рейнхолд, зоолога из Университета Джеймса Кука (Австралия), выступавшей в качестве рецензента исследования, это «большой вклад в понимание влияния музейной консервации на флуоресценцию».

Светлая идея

Проводя эти опыты, исследователи заметили закономерность: Светлоокрашенные участки меха и кожи равномерно флуоресцировали.

По словам д-ра Травуйона, задавшись вопросом, является ли это универсальным для млекопитающих, они решили расширить свой поиск, воспользовавшись коллекциями музея, чтобы включить «как можно больше видов в семейное древо млекопитающих».

Одно за другим млекопитающие попадали под спектрофотометр. Светлое брюшко и уши коалы флуоресцировали зеленоватым цветом. Голые крылья, уши и носовой листок призрачной летучей мыши светились бледно-желтым цветом. Даже белый мех домашней кошки излучал слабый блеск.

В конце концов, «это стало немного скучно», — сказал доктор Травуйон. Мы проверяли их так: «Да, он светится».

В итоге у образцов всех 125 исследованных видов была обнаружена та или иная степень флуоресценции. Чаще всего она исходила от структур, состоящих из непигментированного кератина, таких как белый мех, голая кожа мешочков и подушечек лап, а также такие аксессуары, как перья, когти и усы. По словам доктора Травуйона, валлаби с альбинизмом — заболеванием, при котором прекращается выработка пигмента меланина, — светился «сверхинтенсивным» синим цветом, а у наименее светящегося экземпляра — карликового дельфина-спиннера — флуоресцировали только зубы.

В некоторых случаях пигментированный мех также флуоресцировал, что позволяет предположить наличие других материалов — как это было ранее замечено у спрингхаусов, флуоресценция которых не соответствует их цветовому рисунку и была связана с пигментами, называемыми порфиринами.

Как и в прошлом, открытие ультрафиолетовых флуоресцентных живых существ порождает непростой вопрос: Могут ли млекопитающие вообще обнаружить это свечение в природе?

В большинстве своем фотографии пятнистых спрингхаусов и сияющих белых медведей, представленные в подобных статьях, сделаны в искусственных условиях, позволяющих добиться максимального эффекта. Они не отражают реального мира, где мощь остальной части светового спектра заглушает эти скрытые цвета.

Когда команда искала тенденции, то увидела, что у ночных животных площадь поверхности флуоресцирует сильнее, чем у дневных, хотя разница была небольшой.

Кроме того, «у хищных видов они обычно располагаются на животе, а у плотоядных — на спине», — сказал д-р Травуйон, предположив, что при лунном свете возможен эффект осветления, который может помочь хищникам распознать свой собственный вид. Другие эксперты, например г-жа Рейнхольд, сомневаются в том, что лунный свет может обеспечить достаточное количество ультрафиолетовых лучей, чтобы это произошло.

Однако трудно представить себе полезность некоторых животных, недавно включенных в таблицу свечения, например, южного сумчатого крота, который слеп и ведет жизнь исключительно под землей, говорит доктор Травуйон.

Иннес Катхилл, профессор поведенческой экологии Бристольского университета (Англия), не принимавший участия в работе над статьей, считает, что она должна положить конец идее, «что флуоресценция у животных обязательно является сигналом».

Но, возможно, мы находимся не на краю радуги. По словам г-жи Рейнхольд, с учетом результатов исследования, касающихся потенциального влияния консервации, изучение живых животных этих видов может оказаться «умопомрачительным». «Я надеюсь, что это исследование вдохновит других на то, чтобы отправиться в дикую природу с ультрафиолетовым фонариком (и соответствующим разрешением, разумеется)».