Аргентинские и бразильские учёные обнаружили первую флуоресцентную лягушку. Нет, они не нашли новый вид, разве что открыли новые способности у хорошо известной пятнистой квакши Hypsiboas punctatus. Но событие всё равно важное: ведь это первый известный случай флуоресценции у амфибий. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Флуоресценция у животных — не редкость. В основном, этот феномен наблюдают у водных организмов: японского речного угря, черепах, медуз, лучепёрых и хрящевых рыб. А вот из земных позвоночных отметился только попугай. Казалось бы, амфибиям с их разнообразной и яркой окраской сам бог велел «сиять», но до недавнего времени флуоресценцию не нашли ни у одного из 7600 известных видов. Флуоресценция — испускание света веществом после поглощения им излучения. Не стоит путать его с биолюминесценцией — способностью организмов светиться самостоятельно, за счёт химических реакций. В отличие от последней, флуоресценцию в полной темноте не увидишь.
Члены научной группы догадывались, что древесная лягушка H. punctatus теоретически может переизлучать свет. От других амфибий квакшу отличает просвечивающая кожа и высокая концентрация биливердина в лимфе и тканях. Вообще-то биливердин — зелёный пигмент желчи, но, по словам ведущего автора исследования Карлоса Табоада (Carlos Taboada), в организме некоторых насекомых он связывается с другим белком и вызывает слабую красную флуоресценцию. В надежде на такой эффект учёные направили на лягушку луч УФ-излучения и очень удивились: амфибия сверкала кислотно-ярким — «дискотечным» — зелёным цветом.
«Диско-квакшу» и нескольких её собратьев исследователи нашли в Аргентине во время одной из экспедиций. Но H. punctatus также встречается в Боливии, Бразилии, Колумбии, Эквадора, Перу, Венесуэлы и нескольких других странах. Амфибия предпочитает болота, реки и прочие сырые места, но иногда забредает и в леса. Вид даже попал в Красную книгу, к счастью — в самую приятную категорию «вызывает наименьшие опасения». Лягушка широко распространена, встречается в больших количествах и привычна к разным условиям, поэтому в ближайшее время ей ничего не угрожает.
Чтобы найти источник флуоресценции, учёные изучили лимфу и секрет кожных желёз амфибии. Оказалось, что за свечение отвечают три молекулы, названные группой hyloin-L1, hyloin-L2 и hyloin-G1 (по имени семейства Hylidae, к которому относятся лягушки). Учёным неизвестно, чтобы хилоины встречались у каких-то других животных, но, по словам одного из авторов исследования, химика Норберто Пепорине Лопеса (Norberto Peporine Lopes), похожие по строению молекулы есть у растений. Эти соединения излучают много света — 30% в сумерках и 18% при полной луне. Этого вполне достаточно, чтобы квакш заметили другие животные. Правда, неясно, видят ли свечение лягушки того же вида, их зрение пока подробно не изучали. Табоада планирует исследовать фоторецепторы H. punctatus и разобраться.
Возможно, учёным удастся найти ещё несколько видов «диско-лягушек». Известно как минимум 7 семейств амфибий, в которых есть виды, напоминающие H. punctatus. Они тоже могут похвастаться просвечивающей кожей и высокими концентрациями биливердина. Их поиском намерен заняться другой член научной группы, Хулиан Файвович (Julian Faivovich). «Я очень надеюсь, что другие мои коллеги заинтересуются этим феноменом и начнут брать в полевые экспедиции УФ-фонарики», — говорит он.
«Я думаю, что это потрясающе, — комментирует независимый эксперт, биолог Городского университета Нью-Йорка Дэвид Грубер (David Gruber). — Это исследование вызывает больше вопросов, чем ответов, в частности, об экологической и поведенческой функции флуоресценции».