両生類がこんな光の中で光るのを見たことがないでしょう。文字通り、この青い光です。本日、 Scientific Reports誌に掲載された論文で、研究者たちは初めて、両生類に青色光を当てると光ることを実証しました。タイガーサラマンダーは鮮やかな緑色の斑点を突然浮かび上がらせます。クランウェルツノガエルは、まるで核のように輝く縞模様をしています。マーブルサラマンダーの小さな足指の骨でさえ、鮮やかな蛍光を発しています。そして、総排泄腔も蛍光を発しています。おそらくこれは、性的ディスプレイの一種なのでしょう。
近所の池に行って、普通の「白色光」や日光の下でこの現象を目撃しようとしても無駄だ。この種の生物蛍光は、両生類に青色光が当たった時にのみ発生する。両生類の皮膚（マーブルサンショウウオの場合は骨も）はその波長を吸収し、異なる波長、通常は鮮やかな緑色を発するのだ。（これは、深海アンコウなどの動物が化学反応や体内に生息する共生細菌の助けを借りて自ら発光する生物発光とは異なる。）これらの画像を撮影するために、研究者たちは両生類に青色光を大量に照射し、動物の蛍光だけがカメラに届く特殊なフィルターを使って撮影した。
彼らは32種の両生類を調査し、10科のサンショウウオのうち8科を調べることに成功した。すべてのサンショウウオが発光し、その強弱は種によって異なる。特にタイガーサラマンダーは緑色の光を大量に発する。「この種を画像化した時、その蛍光の明るさと鮮やかさに、私たちは二人とも本当に驚きました」と、セントクラウド州立大学の爬虫両生類学者ジェニファー・ラム氏は語る。同氏は同僚の魚類学者マシュー・デイビス氏と共同で論文を発表した。（魚類学者が両生類を研究している？ご安心を。彼は深い青色の海中の生物蛍光も研究している。）「白色光の下では地味な、おそらく鈍い茶色や灰色に見えるような動物にも蛍光を確認しました」とラム氏は付け加える。
左は白色光の下で撮影されたタイガーサラマンダー、右は青色光の下で撮影された蛍光サンショウウオです。
写真：ジェニファー・ラム＆マシュー・デイビス／セントクラウド州立大学動物の体のどの部分が蛍光を発するかは、その色の機能的意味を解明する手がかりとなる可能性がありますが、ラム氏とデイビス氏は、こうした考えの多くはまだ仮説の段階に過ぎないと警告しています。両生類の中には蛍光性の粘液を分泌するグループがあり、中には体全体が光るグループもあります。サンショウウオは腹部が明るく光る傾向がありますが、背中は明るく光りません。これは、上空の捕食者から身を隠すのに役立つ可能性があります。イモリは特に興味深い種で、黄色やオレンジ色の腹部を持ち、日光の下でもかなり明るい色をしています。危険にさらされると、体を反らせて腹部を見せます。これは、捕食者に毒を持っているかもしれないという警告信号であり、警告信号として知られています。「そして、私たちは、これらの鮮やかな色の表面も生物蛍光を発することを示しました」とラム氏は言います。「そこで、次のような疑問が浮かび上がります。これらの捕食者も、その生物蛍光信号を感知できる可能性があるのでしょうか？もしそうなら、蛍光は警告として機能するのでしょうか？」
サンショウウオやアシナシイモリ（ミミズのような姿をし、母親の皮膚を食べる、奇妙な小型の手足のない両生類）にとって、その見た目が特別に魅力的に見えるのは、おそらく生殖のためだろう。「生殖器官の外観と関連した蛍光が集中していることがよくありました」とデイビス氏は言う。「これもまた、何らかの機能的な意味を持つ可能性があります」
アルプスイモリの腹部。調査されたサンショウウオの種の多くは、背中よりも下側の方が蛍光を発していました。これは、おそらく上空の捕食者に気づかれないようにするための適応なのでしょう。
写真：ジェニファー・ラム＆マシュー・デイビス／セントクラウド州立大学これらの機能をさらに深く掘り下げることで、科学者たちは両生類における生体蛍光の進化史を解明し始めることができる。研究者たちが調査したカエル、サンショウウオ、アシナシイモリの全ての種でこの特徴が見られたことから、蛍光はこれらの種の中で高度に保存されていると考えられる。つまり、これらの動物全てに共通する祖先がはるか昔にこの特徴を進化させ、それが非常に有用であることが証明されたため、両生類が生命の樹上でそれぞれの道を歩む中で、蛍光は生き残ったのである。
この疑問を解く鍵は、蛍光を引き起こすメカニズムを解明することだろう。「もし何らかのタンパク質がこれに関与しているのであれば、系統の初期段階で進化した何かである可能性があります」とデイビス氏は言う。「しかし、もしそれが分泌物やその他の何かに特有のものであれば、それも独立して進化している可能性があります」つまり、ある種が独自にこの特性を獲得したということだ。
マーブルサンショウウオは、つま先と総排出口が特に明るく光ります。
写真：ジェニファー・ラム＆マシュー・デイビス／セントクラウド州立大学研究者が今、解明できる謎はこれだけではありません。これらの両生類は全身に生物蛍光を発しますが、彼ら自身、あるいはその捕食者はそもそもこの光を見ることができるのでしょうか？さらに言えば、科学者が青色光を照射し、特殊なカメラで写真を撮っていなければ、一体いつ蛍光を発するのでしょうか？
その問いに答えるためには、まず私たち人間が自らの知覚の殻から抜け出す必要があります。私たちの視覚は、赤から紫までの範囲の可視光線と呼ばれる電磁スペクトルのごく一部に調整されており、赤外線、紫外線、電波といった他の波長は含まれていません。しかし、あらゆる種には独自の視覚、つまり環世界（ウムヴェルト）、つまり知覚世界と呼ばれる感覚体験があります。例えばミツバチは紫外線を見ることができ、実際多くの花は昆虫を引き寄せるために独特の紫外線の色彩パターンを持っています。フクロウのように夜間に狩りをする種は、月明かりがほとんどない状況でも機能するように調整された視覚を持っています。
両生類にも同様のことが当てはまるかもしれません。最近の研究で、両生類は非常に薄暗い光の中でも色を区別するのに役立つ視覚システムを持っていることが示されています。「夕暮れ時など、一日の中でも特定の時間帯には、利用できる青色光の割合が高くなります」とラム氏は言います。そのため、両生類が夕方の涼しい時間帯に活動する際、互いにかなり明るく光り輝く可能性は十分にあります。彼らの模様は、それぞれの環世界に住む生物に合わせた光のショーである可能性があり、イモリの場合は捕食者を寄せ付けない警告として機能しているのかもしれません。
この発見は、両生類の世界を理解する上でも役立つかもしれません。植物は青色光の下では赤く蛍光を発する傾向がありますが、両生類は鮮やかな緑色に光ることが分かりました。これにより、人間の目に負担のかかる薄暗い環境でも、両生類を見つけやすく、研究しやすくなりました。特に、世界中で猛威を振るう真菌が両生類を激減させている今、研究者たちは種の分類に躍起になっています。この新しいツールがあれば、自然保護活動家は生き残った個体を見つけ出し、研究室に持ち込み、飼育下繁殖プログラムに登録することで、新たな種を救うことができるかもしれません。
「両生類は現在、危機的状況にあります。4種に1種が減少、絶滅危惧種、あるいは絶滅危惧種に指定されていると考えられています」とラム氏は言います。「そして、この生物蛍光は、夜間にこれらの種を観察するための新たな方法となる可能性があります。」
彼らに新たな光を当てていると言えるでしょう。
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