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都知道變色龍會變色,但變色龍能用骨頭髮熒光你知道嗎?

原標題:都知道變色龍會變色,但變色龍能用骨頭髮熒光你知道嗎?


變色龍之所以叫做變色龍,並不是因為它們會根據環境顏色或物體顏色改變自己的體色。變色龍改變體色,往往是出於信息傳遞的目的。在不同的場合和情況下,它們會變出不同的顏色和花紋,告訴其它的同類或異類:我是公(母)的;我冷(熱);我懷孕了;我發情了;我生氣了;老子我炸毛了;我開心,或者我快死了。



高冠變色龍靜息時體色


遇到潛在危害(貓)時的體色



母高冠變色龍懷孕色




七彩變色龍體色變化


變色龍之所以能夠變色,是因為它們的它們真皮細胞的表面有一層虹細胞,通過改變這層細胞中鳥嘌呤納米晶體的排列結構從而達到改變體色的目的。但你是否知道,除了變色,變色龍還會發熒光,而且發光的不是皮膚,而是骨頭!



首先大家要知道什麼是熒光,所謂熒光指的是某些性質特殊的化學分子,在被特定波長的光線照射後會轉變成一種被稱為「激發態」的狀態,隨後這些分子會瞬間「去激發」,並放射出波長有異於激發光的光,這種光就被稱為熒光。


熒光在動物中其實是非常常見的,最為著名的可能要數GFP(綠色熒光蛋白)了,GFP最開始是在水母中發現的,現已廣泛地用於生命科學的前沿研究之中。另外一個爬友們比較熟悉的例子就是蠍子了,蠍子的外骨骼會表達特殊的化合物,這些化合物在紫外光的照射下會激發出藍綠色或天藍色的熒光,幾乎所有的蠍子都有這種特性。除此之外,一些稀有的海龜也能發出熒光。





也不知道是怎樣的巧合,一群德國科學家拿了平時我們照蠍子用的紫外光燈去照了一下變色龍,卻發現了一個秘密——變色龍也能發熒光。而且還是用骨頭來發熒光。




其實,生物學家們很早之前就知道有些骨頭在紫外光下會格外地亮。但變色龍利用了這一特性卻使得大家都格外震驚。在觀察了詭避役屬的31個物種160個標本和叉角避役屬20個物種的165個標本後,科學家發現這兩個屬的變色龍的骨頭能夠發熒光。



為了讓熒光透過皮膚,一些骨頭向外突出形成一個個疣,這些疣突出於真皮之外,表面僅有薄薄的一層表皮,這些疣多集中在頭部,身上分布較少,但身上皮膚較薄的地方也同樣能看到骨頭透出的熒光。








變色龍為什麼要發熒光呢?和蠍子發熒光一樣,目前還沒有一個十分確切的說法。有實驗支持認為,蠍子發熒光是為了在黑暗中檢測野外的亮度,蠍子也許沒法看到紫外,但它們能夠看得到藍綠光,蠍子通過觀察自己身上的顏色來測定天空的亮度。



然而變色龍是否出於同樣的目的呢?我們不得而知,論文的作者提出了一個假設:變色龍發出的應該是藍色的,這種顏色與森林的背景色有著較高的對比度,使得它們在叢林中更加顯眼。疣主要分布在頭部,這說明應該的功能很可能是為了同類間的相互溝通。另外,雄性的疣普遍比雌性多,因此這也許是展示性別的另一種方式。



可見光只是佔了整個光譜中的很小一部分。我們此前一直低估了陸生動物對於熒光的利用,用骨頭髮熒光在有鱗目動物之中可能是一個非常普遍的現象。到底是怎樣的進化壓力導致不同物種獨自進化出了發熒光這一性狀,人們還不得而知。但如果你家有變色龍,不妨關了燈後用紫外燈照照看,也許你在家就能輕易地觀察到大自然在生物進化中的鬼斧神工。



原文:Widespread bone-based fluorescence in chameleons

  • Scientific Reports 8, Article number: 698 (2018)
  • doi:10.1038/s41598-017-19070-7


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