Зоологи впервые обнаружили "светящихся" лягушек

При дневном свете окрас южноамериканской квакши или древесной лягушки (Hypsiboas punctatus) вполне обыкновенен: можно разглядеть неяркие зелёные, жёлтые и красные цвета. Но стоит чуть приглушить свет и включить ультрафиолетовое освещение, как это маленькое существо начинает светиться ярким синим и зелёным светом.

Способность поглощать свет на коротких волнах и "переизлучать" его на более длинных волнах называется флуоресценцией, и её редко можно встретить у наземных животных. До настоящего времени подобный "талант" никогда не встречался у земноводных существ.

Исследователи сообщают, что квакши используют совершенно уникальные флуоресцентные молекулы, причём они заметно отличаются от тех, которые можно обнаружить у других животных.

Поясним, что процессу флуоресценции необходимо поглощение света, так что он не происходит в кромешной темноте. Именно этот ключевой момент отличает флуоресценцию от биолюминесценции – способности организмов испускать свой свет, генерируемый за счёт химических реакций.

Многие обитатели океана обладают этим свойством: кораллы, рыбы, акулы и один вид морской черепахи – бисса (Eretmochelys imbricata). А вот среди обитателей суши способность к флуоресценции ранее была выявлена лишь у попугаев и некоторых скорпионов.

Специалисты до сих пор точно не знают, зачем животным нужна такая особенность, но предполагают, что она играет роль в коммуникации, маскировке и привлечении внимания партнёра.

Изначально биологи, изучая квакшу H. punctatus, считали, что могут обнаружить красную флуоресценцию. Всё дело в том, что у этих лягушек имеется особый пигмент – биливердин.

Вообще-то, как правило, биливердин придаёт земноводным существам зелёный цвет, однако у некоторых насекомых белки связываются с этим пигментом, в результате чего наблюдается слабая красная флуоресценция, говорит герпетолог Карлос Табоада (Carlos Taboada) из Университета Буэнос-Айреса. Однако у изучаемых квакшей биливердин оказался "отвлекающим манёвром".

Табоада и его коллеги собрали несколько особей квакши, обитающих недалеко от аргентинской провинции Санта-Фе, чтобы изучить, как те реагируют на ультрафиолет. Оказалось, что при свете УФ-фонарика квакши испускают интенсивное зеленовато-голубое свечение, а не бледно-красное, какое учёные ожидали увидеть.

"Мы просто не могли в это поверить", — говорит соавтор исследования герпетолог Хулиан Файвович (Julián Faivovich) из Университета Буэнос-Айреса.

Дальнейшее исследование показало, что три молекулы (hyloin-L1, hyloin-L2 и hyloin-G1) в лимфоидной ткани, коже и секреции желёз животных отвечают за зелёную флуоресценцию. Молекулы содержат кольцевую структуру и цепочки углеводородов, и они отличаются от изученных ранее флуоресцентных молекул.

Правда, найденные молекулы немного схожи с теми, которые содержатся в растениях, говорит другой автор исследования химик из Университета Сан-Паулу Норберто Пепорине Лопес (Norberto Peporine Lopes).

Сегодня практически ничего неизвестно о визуальной системе или фоторецепторах изучаемых лягушек, так что Табоада намерен сосредоточиться на их исследовании. Его цель – понять, могут ли животные видеть собственную флуоресценцию.

"Всё это действительно впечатляет. Благодаря исследованию возникают всё-таки больше вопросов, чем ответов", — говорит морской биолог Дэвид Грубер (David Gruber) из Нью-Йоркского университета. Напомним, что он и его коллеги открыли в 2015 году флуоресценцию у биссов.

Файвович планирует искать способность светиться в темноте у других 250 видов квакши, имеющих полупрозрачную кожу, аналогичную H. punctatus. Он надеется, что делать это будет не один. "Я очень рассчитываю, что и другие коллеги заинтересуются этим феноменом и начнут носить с собой УФ-фонарик", — заключает он.

Исследование опубликовано в научном издании Proceedings of the National Academy of Sciences.