Het gloeiende geheim dat zoogdieren verborgen hielden

In eerste instantie leek het een nieuwe gril van twee toch al ongewone dieren: vliegende eekhoorns en vogelbekdieren bleken fluorescerend te zijn, onzichtbare ultraviolette stralen te absorberen en deze uit te zenden in een verbluffende roze of heldere cyaankleur.

Maar ze zijn niet de enigen. Volgens het papier Gepubliceerd in het tijdschrift Royal Society Open Science Deze maand schitteren ook leeuwen, ijsberen, opossums met geschubde staarten en Amerikaanse pika’s. Hetzelfde geldt voor elke soort zoogdier die een groep wetenschappers in handen kan krijgen.

Hoewel dit grote overzicht van museumspecimens geen breed evolutionair voordeel aantoont, gooit het de visie van zoogdierfluorescentie als een toevallige en mysterieuze gril omver. In plaats daarvan lijkt de eigenschap “in feite de standaard” te zijn, zegt Kenny Travoillon, conservator zoogdierkunde bij het Western Australian Museum en hoofdauteur van de studie.

Een vollediger spectrum

Terwijl wetenschappers fluorescerende zoogdieren hebben gedocumenteerd Meer dan een eeuwDe laatste jaren is er steeds meer belangstelling voor het onderwerp. Onderzoekers die achtertuinen, bossen en museumkluizen met zwart licht schijnen, hebben een doos met ontdekkingen bedacht om in te kleuren.

De meeste van de resulterende onderzoeken concentreerden zich op één soort, of een paar, “in een poging de nuances van de eigenschap beter te begrijpen” bij een enkele soort zoogdier, zei hij. Eric Olson, universitair hoofddocent natuurlijke hulpbronnen aan het Northland College in Ashland, Wisconsin, die hielp bij het detecteren van luminescentie bij vliegende eekhoorns, vogelbekdieren en springvogels.

Hij was niet betrokken bij de nieuwe studie, waarin onderzoekers museumexemplaren onderzochten van 125 soorten die tot meer dan de helft van de bestaande zoogdierfamilies behoren, van Antilocapridae tot Vespertilionidae. (Vespers-vleermuizen).

Ze ontdekten in allemaal een genialiteit. Scannen ““Het identificeert duidelijk een brede verspreiding van deze eigenschap bij zoogdieren, iets wat ik niet had verwacht,” zei Dr. Olson.

Reserveringen voor natuurbehoud

Dr. Travoillon zei dat het idee voor een dergelijk onderzoek in 2020 ontstond toen de ontdekking van het vogelbekdier onderzoekers van het Western Australian Museum ertoe aanzette een UV-lamp op hun eigen collecties te richten. Ze vonden turquoise wombats en vliegende vossen met glanzende zijkanten. Maar gloeiden deze opgezette exemplaren echt? Of kan er iets anders de oorzaak zijn, zoals conserveermiddelen of schimmels?

In samenwerking met collega’s van de Curtin University in Perth gebruikte het team een ​​fotometer om de monsters bloot te stellen aan ultraviolet licht en de uitgezonden fluorescentie te analyseren. Ze testten ook nieuw verkregen exemplaren van verschillende soorten – waaronder het vogelbekdier, koala en echidna – voor en nadat ze werden bewaard.

Conservering met borax en arseen beïnvloedde de intensiteit van de fluorescentie, waardoor deze in bepaalde gevallen toenam en in andere gevallen afnam. Maar het creëerde nooit fluorescentie waar die er niet was.

Deze voor-en-na-testen “leveren een belangrijke bijdrage aan het begrijpen van de effecten van museumconservering op fluorescentie”, zegt Linda Reinhold, een zoöloog aan de James Cook University in Australië, die als peer reviewer voor het onderzoek diende.

Helder idee

Terwijl ze deze tests uitvoerden, merkten de onderzoekers een patroon op: lichtgekleurde delen van de vacht en de huid fluoresceerden gelijkmatig.

Ze vroegen zich af of dit universeel was bij zoogdieren, dus besloten ze hun onderzoek uit te breiden en daarbij gebruik te maken van museumcollecties ““Zoveel mogelijk soorten in de stamboom van zoogdieren,” zei Dr. Travoillon.

Eén voor één werden de zoogdieren onderworpen aan spectrofotometrie. De lichte buik en oren van de koala schijnen groen. De blote vleugels, oren en neusblad van de vleermuis gaven hem een ​​lichtgele kleur. Zelfs de witte vacht van huiskatten straalt een zwakke glans uit.

Uiteindelijk, zei Dr. Travoillon, “begon het een beetje saai te worden.” “We keken ernaar en zeiden: ‘Oh ja, het gloeit.'”

Uiteindelijk vertoonden monsters van alle 125 geteste soorten een zekere mate van fluorescentie. Meestal kwam het uit structuren gemaakt van ongepigmenteerde keratine, zoals witte vacht, de blote huid van buidels en klauwzolen, of gereedschappen zoals stekels, klauwen en snorharen. De wallaby met albinisme, een aandoening waarbij de productie van melaninepigment wordt onderbroken, gloeide “zeer intens” blauw, terwijl het minder lichtgevende exemplaar, de dwergspinnerdolfijn, alleen tussen de tanden gloeide, zei Dr. Travoillon.

In sommige gevallen fluoresceert de geverfde vacht ook, wat de mogelijkheid suggereert van andere stoffen, zoals eerder gezien bij lentehazen, waarvan de fluorescentie niet overeenkomt met hun kleurpatroon, en is terug te voeren op pigmenten die porfyrines worden genoemd.

De profetische mol

Net als in het verleden stelt de ontdekking van ultraviolet fluorescerende organismen een moeilijke vraag: kunnen zoogdieren deze gloed in de natuur zelfs detecteren?

Vaak worden de beelden van gevlekte voorjaarshazen en stralende ijsberen in artikelen als deze vastgelegd in kunstmatige omstandigheden die hun impact vergroten. Ze weerspiegelen niet de verschijnselen in de echte wereld, omdat de kracht van de rest van het lichtspectrum deze verborgen kleuren overweldigt.

Toen het team naar trends zocht, ontdekten ze dat nachtdieren qua oppervlakte een grotere fluorescentie hadden dan dagdieren, hoewel het verschil klein was.

Bovendien hebben “prooisoorten de neiging om ze op hun buik te plaatsen, maar carnivoren hebben de neiging om ze op hun rug te plaatsen”, zei Dr. Travoillon, wat suggereert dat een potentieel verhelderend effect onder maanlicht roofdieren zou kunnen helpen hun soort te herkennen. Andere experts, zoals mevrouw Reinhold, vragen zich af of maanlicht voldoende ultraviolette straling zou produceren om dit mogelijk te maken.

Maar het is moeilijk om je enig voordeel voor te stellen voor sommige dieren die onlangs aan de gloeiende kaart zijn toegevoegd, zoals de zuidelijke buideldiermol, die blind is en zijn hele leven onder de grond doorbrengt, zei dr. Travoillon.

Ines Cottell, hoogleraar gedragsecologie aan de Universiteit van Bristol in Engeland, die niet betrokken was bij het onderzoek, zei dat het een einde zou moeten maken aan het idee “dat fluorescentie bij dieren noodzakelijkerwijs een signaal is.”

Maar misschien staan ​​we nog niet aan het einde van de regenboog. Gezien de bevindingen van de studie over mogelijk verwarrende gevolgen voor natuurbehoud, zou het onderzoeken van levende dieren van deze soorten “verbazingwekkend” kunnen zijn, zei mevrouw Reinhold. “Ik hoop dat dit onderzoek anderen inspireert om met een UV-zaklamp (en een goede vergunning uiteraard) de wildernis in te gaan.”