紫外光下的隐秘信号:火蝾螈首次被发现具有生物荧光现象
时间:2026-10-10 08:55 来源:Royal Society Open Science 作者:Bernat Burriel-Carra 点击:次
火蝾螈以其醒目的黄黑相间警戒色闻名于世,然而,这种动物外观中仍有一部分是人类肉眼无法感知的。研究人员最新发现,当紫外线照射到火蝾螈身上时,其皮肤和防御性分泌物会发出一种明亮的青绿色荧光。更令人惊讶的是,这种荧光在分泌物释放后仍可维持超过24小时。这一发现由西班牙巴塞罗那自然历史博物馆的研究人员Bernat Burriel及其团队完成,发表于《皇家学会开放科学》期刊。 “令人着迷的是,这样一个被深入研究过的物种竟然还隐藏着未知的现象。这提醒我们,即使是最熟悉的生物,也可能藏着只有用新工具观察时才会显露的秘密,”该研究第一作者、巴塞罗那自然历史博物馆研究员Bernat Burriel表示。 荧光分布与来源:与化学防御组织紧密相关研究显示,这种荧光在火蝾螈腹部的黄色区域以及身体两侧最为强烈。荧光主要来源于皮肤腺体及其产生的物质,这表明该现象与动物化学防御所涉及的组织密切相关。火蝾螈的皮肤分泌物中含有蝾螈碱(samandarines),这是一类由胆固醇前体合成的高毒性甾体生物碱。科学家早在一个多世纪前就将蝾螈的警戒色与这些毒性化合物联系起来,但分泌物中的荧光成分此前显然未被注意到。 “这种荧光化合物的存在令人意外,因为蝾螈皮肤分泌物已经被化学研究了几十年,我们此前不知道有任何关于荧光的已发表报道,”该研究共同第一作者、马克斯·普朗克化学生态研究所研究员Andrés Brunetti说道。 生物荧光是指某种物质吸收某一波长的光并以另一波长释放的现象。在火蝾螈中,皮肤中的化合物吸收人类无法看到的紫外光,并将部分能量以可见的绿色和青色光重新发射出来。与生物发光不同,这一过程并不独立产生光。萤火虫等生物发光动物通过化学反应自行发光,而荧光生物则需要外部光源。 功能假说:通讯、配偶识别与警戒信号强化火蝾螈荧光的生物学功能目前尚不清楚。研究人员提出了几种可能性,包括个体间通讯、配偶识别以及强化警示动物毒性的警戒信号。这些想法目前仍属假说,而非已证实的功能。 “荧光符合若干提示其具有通讯功能的判断标准。它可能帮助蝾螈在夜间或特别密集的环境中相互探测,或作为一种额外的防御信号,”该研究共同作者、马克斯·普朗克化学生态研究所昆虫共生系主任Martin Kaltenpoth表示。由于荧光也出现在有毒的皮肤分泌物中,研究人员认为它可能影响与捕食者或其他物种的相互作用。 人类需要紫外光照明才能清晰看到这一效应,但其他动物可能在更弱的自然光下就能感知。火蝾螈活跃于昏暗的森林环境中,月光和星光可以到达地面。与日光相比,满月的光线含有相对较高比例的紫外和紫色波长,这提高了这样一种可能性:荧光通过在其黄色皮肤上添加青绿色信号,使蝾螈彼此之间更加可见。 火蝾螈已经利用显眼的体色作为警戒信号(aposematic signal),这是一种视觉警告,阻止捕食者攻击有毒或危险的猎物。其黄黑图案与含有蝾螈碱的防御性皮肤分泌物相关联。生物荧光曾被一度认为主要局限于海洋生物,除蝎子等少数已知的陆生例子外。过去几年的研究扩展了这一图景,已在包括爬行动物、鸟类和两栖动物在内的陆生脊椎动物中记录了荧光现象。 未知化合物与保护意义导致这种荧光的化学物质尚未被鉴定。“我们仍然不知道导致这种荧光的化合物是什么,但一切迹象表明,它是该物种中此前未知的分子。鉴定它将是理解其起源和功能的关键,”该研究共同作者、巴塞罗那进化生物学研究所(IBE, CSIC-UPF)研究员Salvador Carranza补充道。研究团队目前正在对候选化合物进行化学表征。 火蝾螈在欧洲分布广泛且易于识别,栖息于潮湿的森林、溪流和山地环境。世界自然保护联盟(IUCN)将其列为红色名录中的“易危”物种,栖息地退化和碎片化是影响其种群的压力之一。这一发现不仅拓展了我们对陆生脊椎动物生物荧光的认识,也提示即使是被长期研究的常见物种,仍可能隐藏着未被揭示的生物学秘密。
Reference: “Glandular biofluorescence in fire salamanders (Salamandra salamandra): first evidence and ecological implications” by Bernat Burriel-Carranza, Andrés E. Brunetti, Margarita Skamnelou, Jorge Escudero, Maria Estarellas, Sergi Tulloch, Gabriel Riaño, Xavier Rivera, Maria-Dolors Piulachs, Tobias Engl, Benjamin Weiss, Martin Kaltenpoth and Salvador Carranza, 1 May 2026, Royal Society Open Science. DOI: 10.1098/rsos.251991
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