У огненной саламандры обнаружена биофлуоресценция

Фото из открытых источников

Международная исследовательская группа, возглавляемая учеными из Музея естественных наук в Барселоне, Института эволюционной биологии (IBE), совместного центра Испанского национального исследовательского совета (CSIC) и Университета Помпеу Фабра (UPF), а также Института химической экологии им. Макса Планка в Йене, Германия, обнаружила, что огненная саламандра (Salamandra salamandra) обладает биофлуоресценцией. Их работа, опубликованная в журнале Royal Society Open Science, показывает, что этот культовый вид излучает бирюзовый свет при воздействии ультрафиолетового излучения. Это явление оставалось незамеченным, несмотря на десятилетия исследований.

Саламандра — широко известное животное в Европе, легко узнаваемое по характерному черно-желтому окрасу и токсичным выделениям, используемым в качестве защитного механизма. Международный союз охраны природы (IUCN) относит саламандру к уязвимым видам в своем Красном списке угрожаемых видов. Она страдает от деградации и фрагментации среды обитания и встречается в основном во влажных лесах, ручьях и горных районах.

Исследование показывает, что эта биофлуоресценция в основном сосредоточена в вентральной желтой области и по бокам тела. В частности, она исходит главным образом от кожных желез и вырабатываемых ими секретов, которые могут сохранять свою флуоресцентную способность более 24 часов после выделения.

«Удивительно, что такой хорошо изученный вид до сих пор хранит в себе неизвестные явления. Это напоминает нам, что даже самые известные организмы могут скрывать секреты, которые раскрываются только при наблюдении с помощью новых инструментов», — говорит соавтор исследования Бернат Бурриэль из Музея естественных наук в Барселоне.

Под воздействием ультрафиолетового света, незаметного для человеческого глаза, химические вещества, присутствующие в коже саламандры, преобразуют его и излучают обратно в видимый спектр, проявляя поразительную окраску в зеленых и голубых тонах. Это явление, называемое биофлуоресценцией, отличается от биолюминесценции тем, что зависит от внешнего источника света. В отличие от этого, биолюминесцентные организмы, такие как светлячки, генерируют собственный свет посредством химических реакций.

Долгое время считалось, что биофлуоресценция встречается только в морской среде, за редким исключением — у скорпионов. Однако ряд недавних открытий показал, что она также широко распространена в наземной среде, о чем свидетельствуют сообщения о ее наличии у нескольких групп животных, включая рептилий, птиц и амфибий.

Результаты показывают, что биофлуоресценция может выполнять важные экологические функции. Например, она может способствовать коммуникации между особями, влиять на выбор партнера для спаривания или усиливать предупреждающие сигналы против хищников.

«Флуоресценция соответствует нескольким критериям, которые указывают на коммуникативную функцию. Она может помогать саламандрам обнаруживать друг друга в ночной или особенно густонаселенной среде, или же выступать в качестве дополнительного защитного сигнала», — говорит соавтор исследования Мартин Кальтенпот из Института химической экологии им. Макса Планка. Кроме того, тот факт, что она обнаруживается в токсичных выделениях, также открывает новые гипотезы о ее роли во взаимодействии с другими видами.

Специфическая роль флуоресценции у огненных саламандр до сих пор остается предметом дискуссий. Однако животные с высокой чувствительностью и развитым зрением могут воспринимать это сине-зеленое свечение при очень низкой интенсивности. Люди же, напротив, могут увидеть это свечение только с помощью ультрафиолетовой лампы. В лесу ночью единственный свет, достигающий земли, где живут саламандры, исходит от звезд и луны. Интересно, что свет полной луны содержит больше ультрафиолетовых и фиолетовых волн, чем дневной свет, который имеет относительно однородное распределение длин волн. Поэтому саламандры могут повышать свою видимость друг для друга, добавляя сине-зеленые пятнышки к своей желтой коже.

«Естественная флуоресценция саламандр может также быть частью апосематической сигнальной стратегии. Это когда животные демонстрируют видимую предупреждающую окраску, чтобы предупредить хищников о своей токсичности. Связь между предупреждающей окраской и токсичными соединениями была впервые установлена у саламандр более века назад с открытием самандаринов, группы высокотоксичных стероидных алкалоидов, происходящих из предшественников холестерина. — Присутствие этого флуоресцентного соединения было неожиданным, поскольку секреты кожи саламандр изучались химическими методами на протяжении десятилетий, и нам не было известно ни об одном опубликованном отчете о флуоресценции», — говорит соавтор исследования Андрес Брунетти из Института химической экологии им. Макса Планка.

«Мы до сих пор не знаем, какое именно соединение отвечает за эту флуоресценцию, но все указывает на то, что это молекула, до сих пор неизвестная этому виду. Ее идентификация станет ключом к пониманию ее происхождения и функции», — добавляет соавтор исследования Сальвадор Карранса из IBE (CSIC-UPF). В настоящее время исследователи занимаются химической характеристикой потенциальных соединений.

Это открытие расширяет знания о биологии амфибий и подчеркивает важность изучения организмов с новых точек зрения. Оно также может иметь значение для охраны природы, поскольку лучшее понимание механизмов коммуникации и поведения может помочь защитить уязвимые виды.