也許樹蛙可以利用熒光來進(jìn)行交流。 

 

成年雄性波爾卡圓點(diǎn)樹蛙在 400nm 紫外線照射下發(fā)出熒光（上圖），以及在日光照射下的波爾卡圓點(diǎn)樹蛙（下圖）。圖片來源：論文原文

熒光是一種光致冷發(fā)光現(xiàn)象。當(dāng)物質(zhì)經(jīng)某種較短波長(zhǎng)的光照射后，吸收光能并隨即發(fā)出比入射光波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光，該出射光即稱之為熒光。這種現(xiàn)象常被發(fā)現(xiàn)存在于鸚鵡、海龜、以及許多魚類身上，科學(xué)家推測(cè)這些動(dòng)物利用熒光可以實(shí)現(xiàn)自我保護(hù)或進(jìn)行交流通訊等。然而，在眾多兩棲動(dòng)物中，此前還沒有發(fā)現(xiàn)一例可自然發(fā)出熒光的物種。

這回發(fā)現(xiàn)的波爾卡圓點(diǎn)樹蛙（Hypsiboas punctatus），隸屬于雨蛙科（Hylidae），是一種廣泛分布于亞馬孫盆地的蛙類。其體長(zhǎng)約3cm，擁有兩棲動(dòng)物中不常見的透明皮膚，在普通日光照射下，皮膚呈淺綠色并帶有白、黃或紅色斑點(diǎn)（如圖所示）。一般活躍于清晨、黃昏和夜間。

Julián Faivovich 博士在阿根廷布宜諾斯艾利斯的 Bernardino Rivadavia 自然科學(xué)博物館工作，他在研究這種樹蛙的皮膚色素時(shí)意外地發(fā)現(xiàn)了這一熒光現(xiàn)象。“在一些工作中，我們需要使用紫外線來照射它們身上的組織，然后發(fā)現(xiàn)它們居然全身都在發(fā)熒光。”他說。通過測(cè)量，他們發(fā)現(xiàn)圓點(diǎn)樹蛙的身體對(duì)光的最大吸收波長(zhǎng)在 390-430nm，發(fā)出的熒光峰值在 450-470nm，其次是 505-515nm，從而整體呈現(xiàn)出青色，且雄性和雌性個(gè)體的顏色無明顯差異。

他和同事沿著樹蛙身上發(fā)出的熒光，一路追蹤熒光發(fā)射的源頭。他們分別測(cè)量了樹蛙身上不同部位的熒光譜線，并與活體樹蛙的熒光譜線相匹配，最終發(fā)現(xiàn)熒光的來源是樹蛙淋巴和皮膚腺中的某種可稱作 hyloins 的化合物。通過提純淋巴和皮膚間質(zhì)組織、表皮和皮膚腺體中的熒光分子，并采用生化及光譜分析，發(fā)現(xiàn)其中可稱作 Hyloins-L1、Hyloins-L2 和 Hyloins-G1 的分子是產(chǎn)生熒光的根源。另外，研究人員還發(fā)現(xiàn)樹蛙發(fā)出的熒光亮度與周圍環(huán)境的光照密切相關(guān)，在滿月的夜晚，樹蛙發(fā)出的熒光亮度可以增強(qiáng) 18.5±2.6%，在黃昏時(shí)段甚至可以增強(qiáng) 29.6±3.2%。

樹蛙的這種“特性”使它們可以吸收自己不敏感的波長(zhǎng)的光，并發(fā)出自己非常敏感的波長(zhǎng)的光。這意味著樹蛙或許可以看到自己或其它樹蛙所發(fā)出的熒光。到目前為止，人們還不清楚樹蛙這個(gè)特性有什么用，“或許能在它們的相互交流中起到某種作用？”美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)的 David Blackburn 說，“我們?cè)O(shè)想了很多多模信號(hào)，噪聲和視覺信號(hào)都有。每次一想到這些熒光可能會(huì)在交流中起到某種作用都會(huì)讓人非常興奮。”

Faivovich 和 Blackburn 都認(rèn)為這種熒光現(xiàn)象可能比人們想象的更為普遍。“據(jù)我所知之前應(yīng)該沒有多少人研究過蛙類中的熒光現(xiàn)象，” Blackburn 說，“也許我們應(yīng)該把人類捕獲的每一種蛙類都拿來看看有沒有熒光。”

目前人類所知的蛙約有 5000 種，波爾卡圓點(diǎn)樹蛙可能不是唯一一種可以發(fā)出熒光的蛙類。“一般很少存在一種特性為某一種蛙類所專有，” Blackburn 說，“所以這更可能是較為普遍的特性。但是這樣就會(huì)帶來新的問題——產(chǎn)生熒光的生態(tài)環(huán)境是什么呢？它只普遍存在于樹蛙中嗎？這種現(xiàn)象在其它生態(tài)環(huán)境中出現(xiàn)過嗎？”

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