Долгоногов уличили в биофлуоресценции
Долгоноги, крупные африканские грызуны, напоминающие гигантских тушканчиков, под ультрафиолетовым излучением светятся красным и оранжевым. К такому выводу пришли американские исследователи, осветив УФ-лампой музейные экземпляры двух видов долгоногов, а также несколько живых особей из зоопарка. Ранее среди млекопитающих биофлуоресценцию отмечали у опоссумов, утконосов и летяг. Впрочем, как отмечают авторы в статье для журнала Scientific Reports, пока неясно, для чего долгоногам нужна эта необычная способность. Возможно, она служит для защиты от хищников, которые видят в ультрафиолетовом спектре.
Некоторые виды животных обладают способностью к биофлуоресценции: их ткани поглощают свет с определенной длиной волны и излучают его на большей длине волны, но с меньшей энергией. Чаще всего это проявляется в свечении под ультрафиолетом (хотя, например, морские черепахи флуоресцируют в ответ на лучи видимого спектра). Биофлуоресценция характерна для многих беспозвоночных, всех амфибий, а также некоторых рептилий и птиц. А относительно недавно стало известно о светящихся в ультрафиолете млекопитающих.
Первыми представителями этого класса, для которых была описана биофлуоресценция, стали опоссумы (Didelphidae), распространенные в Северной и Южной Америке. Затем к ним присоединились североамериканские летяги (Glaucomys) и утконосы (Ornithorhynchus anatinus). Для чего этим зверям необходима способность светиться в ультрафиолете, пока неясно: возможно, биофлуоресценция помогает им общаться с сородичами или каким-то образом защищаться от хищников, однако она также может быть побочным эффектом других адаптаций и не иметь приспособительной роли.
Команда специалистов во главе с Эриком Ольсоном (Erik R. Olson) из Нортленд-колледжа (именно эта группа несколько лет назад обнаружила, что летяги светятся под ультрафиолетом) решила проверить, способны ли к биофлуоресценции капские долгоноги (Pedetes) — крупные африканские грызуны, которые напоминают гигантских тушканчиков и ведут ночной образ жизни. Для этого исследователи проанализировали четырнадцать музейных экземпляров, относящихся к обоим ныне живущим видам долгоногов (капскому P. capensis и восточноафриканскому P. surdaster) и происходящих из четырех стран Африки. Кроме того, в анализ включили капских долгоногов из американских зоопарков: пять живых и одного умершего по естественным причинам.
Осветив долгоногов ультрафиолетовой лампой с длиной волны 395 нанометров, зоологи обнаружили, что шерсть грызунов сияет красным или оранжевым с пиками биофлуоресценции на 500 и 650 нанометрах (при видимом освещении долгоноги серовато-коричневые; интересно, что летяги под УФ-лампой испускают розоватое свечение). Биофлуоресцировали все исследованные экземпляры, однако интенсивность свечения отличалась от особи к особи, в частности, старые музейные экземпляры были тусклее. При этом разницы по этому признаку между самцами и самками обнаружить не удалось. Интересно, что светящиеся участки были неравномерно распределены по телу: на спинной стороне сильнее всего сияли голова и район вокруг хвоста, а на брюшной — внутренние поверхности бедер и хвоста.
Анализ отдельных волосков методом хроматографии показал наличие соединений из группы порфиринов: уропорфирина I, уропорфирина III, гептакарбоксилпорфирина, гексакарбоксилпорфирина и копропорфирина I. Ранее биофлуоресценция на основе порфиринов была отмечена у многих морских беспозвоночных и некоторых птиц. Учитывая, что по крайней мере уропорфирины и копропорфирин флуоресцируют с длиной волны от 570 до 720 нанометров при различных условиях, они могут лежать в основе свечения долгоногов под ультрафиолетом.
По словам авторов, долгоноги стали первыми плацентарными млекопитающими из Восточного полушария, для которых была доказана способность к биофлуоресценции. Хотя выборка исследования невелика, в нее включены как экземпляры из зоопарков, так и дикие из разных африканских стран. Это позволяет утверждать, что светиться в ультрафиолете могут все долгоноги.
О предназначении биофлуоресценции долгоногов пока можно только догадываться. Ольсон и его коллеги высказывают предположение, что она может маскировать грызунов от хищников, способных видеть в ультрафиолетовом спектре. Долгоноги кормятся по ночам на участках со скудной растительностью и держатся поодиночке, что делает их уязвимыми перед врагами. Возможно, неоднородные флуоресцентные пятна на шкуре делают их менее заметными.
Интересно, что, долгоног, как и другие известные биофлуоресцирующие млекопитающие, ведет ночной образ жизни. Это указывает, что данное свойство может иметь особенное значение для видов, активных в темное время суток. Кроме того, открытие указывает, что биофлуоресценция распространена среди млекопитающих намного шире, чем считалось ранее.
Необычное применение биофлуоресценции нашли тихоходки из рода Paramacrobiotus. Как выяснили индийские исследователи, эти беспозвоночные защищаются от ультрафиолетового излучения, преобразовывая его во флуоресцентное свечение синего цвета. В эксперименте это позволило им пережить воздействие стерилизующей лампы, смертельное не только для бактерий и червей, но и для других видов тихоходок.
Сергей Коленов
Обычно представители этого вида мигрируют в одиночку
Самцы белой акулы Саймон и Джекилл, которых ихтиологи пометили в прошлом декабре, совершили почти синхронное путешествие на север вдоль атлантического побережья США и Канады. Миграция самцов началась весной у берегов Джорджии, а в середине июля они добрались до Квебека, преодолев около 6500 километров. Как отмечает The Washington Post, Саймон и Джордж не плыли бок о бок — однако даже с этой оговоркой их поведение необычно для белых акул, которые обычно мигрируют в одиночку. Белых акул (Carcharodon carcharias) принято считать одиночными животными, не способными формировать и поддерживать социальные связи. Однако в последнее время появляются исследования, которые заставляют усомниться в этой точке зрения. Например, несколько лет назад ихтиологи описали скопления белых акул у Нептуновых островов близ южного побережья Австралии. Они далеко не всегда связаны с наличием здесь добычи, при этом некоторые особи приплывают сюда из года в год. А в прошлом году вышло исследование, согласно которому белые акулы иногда присоединяются к другим представителям своего вида во время поиска пищи. Вероятно, это позволяет им обнаружить добычу или получить доступ к объедкам. Специалисты из природоохранной организации OCEARCH сообщили об еще одном примере, который намекает на наличие социальности у этих хищников. В рамках проекта по изучению миграций белых акул исследователи в декабре прошлого года поймали у берегов американского штата Джорджия двух самцов этого вида, которым было 10-15 лет. Они получили прозвища Саймон и Джекилл. Длина первого составила около 2,9 метра, а второго — примерно 2,6 метра. Обеих белых акул пометили отслеживающими устройствами и отпустили обратно в море. В апреле Саймон и Джекилл отправились на север вдоль побережья Атлантического океана. При этом они двигались одним и тем же маршрутом, хотя и не всегда синхронно. Например, если в начале марта обеих акул отметили у побережья Северной Каролины, то к началу мая Саймон достиг Лонг-Айленда, а Джекилл в это время находился намного южнее, у южного побережья штата Нью-Джерси. Впрочем, в начале июля оба самца в один и тот же день оказались у острова Новая Шотландия. К середине июля они синхронно добрались до побережья Квебека, преодолев почти 6500 километров. После этого датчик Джекилла не подавал сигналов, а Саймон 11 августа отметился в водах канадской провинции Нью-Брансуик. Следует отметить, что Саймон и Джекилл не плыли бок о бок. Несмотря на то, что самцы придерживались одного и того же маршрута, они обычно держались на значительном расстоянии в 16-160 километров друг от друга. Пересекались ли они во время миграции и могли ли почувствовать присутствие друг друга — например, по запаху, — остается неясным. Тем не менее даже с оговорками поведение самцов остается необычным, поскольку практически синхронные путешествия по одному и тому же маршруту на протяжении нескольких месяцев нехарактерны для белых акул, которые, как правило, мигрируют в одиночку. Девяносто других особей, которых сотрудники OCEARCH пометили с 2012 года, никогда не мигрировали парами. Ведущий научный сотрудник организации Роберта Хьютера (Robert Hueter) отмечает, что не наблюдал ничего подобного за 50 лет изучения белых акул. По его мнению, Саймон и Джекилл могли мигрировать синхронно из-за того, что они принадлежат к одному и тому же полу и обладают сходными размерами. Кроме того, не исключено, что самцы путешествовали одним и тем же маршрутом, потому что они приходятся друг другу родственниками, например, братьями. В таком случае синхронность их миграции может отчасти объясняться семейными и социальными связями. Выяснить, верна ли эта идея, поможет генетический анализ тканей, взятых у Саймона и Джекилла во время поимки. Ранее ихтиологи, которые работали у одного из атоллов Тихого океана, выяснили, что темноперые серые акулы (Carcharhinus amblyrhynchos) могут формировать прочные социальные связи с другими особями. Дружба между двумя акулами может сохраняться в течение четырех лет. Скорее всего, близость с сородичами помогает этим хищницам успешно добывать пищу.