Когда говорят о светящихся животных, то обычно имеют в виду биолюминесценцию. При биолюминесценции свет получается в результате особой ферментативной реакции: например, ферменты люциферазы, которые в разных вариантах есть у жуков светляков, окисляют специальное вещество под названием люциферин, а свет получается как побочный продукт окисления. Кроме светлячков и вообще насекомых, люминесценцию используют многие рыбы, черви, медузы, грибы, бактерии, одноклеточные эукариоты.
Другой способ излучать свет – флуоресценция. При флуоресценции вещество поглощает энергию пришедших к нему световых волн, чтобы потом испустить собственный свет, но уже с большей длиной волны. Для флуоресценции нужно такое вещество, в котором электроны будут под действием энергии света возбуждаться, а потом терять возбуждение, сначала по чуть-чуть, без излучения, а потом, резко скатываясь к первоначальному энергетическому состоянию – вот этот резкий скачок вниз и будет генерировать флуоресцентный свет.
Флуоресцирует у нас много кто из морских животных, но среди сухопутных существ флуоресценция встречается очень редко: до сих пор было известно лишь о некоторых бабочках, скорпионах, волнистых попугайчиках. И вот теперь к ним добавилась еще и южноамериканская квакша Hypsiboas punctatus.
Сам этот вид был известен давно, просто на флуоресценцию его никто не проверял. Исследователям из Университета Буэнос-Айреса пришла в голову мысль, что H. punctatus могут светиться благодаря пигменту биливердину: у той группы лягушек, к которой относится H. punctatus, биливердин окрашивает кости и ткани в зеленоватый оттенок, но у некоторых насекомых тот же биливердин, будучи связанным с белками, излучает тусклый красный свет.
На обычном свету H. punctatus окрашена смесью оттенков желтого, зеленого и красного. Но когда ее осветили длинноволновым ультрафиолетом (или ультрафиолетом А), то лягушка вместо красного засветилась ярким сине-зеленым светом. Дело оказалось не в биливердине, а в трех особых молекулах под названием гилоин-L1, гилоин-L2 и гилоин-G1, содержащихся в лимфатической ткани, коже и секрете наружных желез.
Химическая структура гилоинов – кольцо с присоединенной углеводородной цепочкой – такова, что похожие молекулы есть только у растений, а у других животных аналогов им нет. В статье в PNAS авторы пишут, что лягушки флуоресцируют довольно сильно – их свечение составляет 18% от лунного света во время полнолуния.
Можно предположить, что H. punctatus могут видеть друг друга благодаря флуоресценции, хотя пока неизвестно, как устроено у них зрение, так что авторы работы собираются в ближайшее время выяснить, способны ли глазные фоторецепторы H. punctatus вообще улавливать собственное свечение лягушек. Возможно, что и другие квакши могут флуоресцировать, но тут пока не проверишь, не узнаешь.
