发光的蓝色有助于保护这种缓步动物免受有害紫外线的伤害

导读 一项新的研究发现,一种新发现的缓步动物物种通过荧光颜料保护自己免受紫外线辐射,荧光颜料在这张荧光显微照片中发出蓝色光。缓步动物是一

一项新的研究发现,一种新发现的缓步动物物种通过荧光颜料保护自己免受紫外线辐射,荧光颜料在这张荧光显微照片中发出蓝色光。

缓步动物是一种微小的动物,也被称为水熊或苔藓仔猪,是大自然的最终幸存者。它们适用于低于–270°C和高达150°C的温度,并且可以承受太空真空,有些还特别能抵抗有害的紫外线辐射(SN:7/14/17)。一项新的研究表明,一个物种用发光的色素来保护自己免受紫外线辐射。这是荧光分子保护动物免受辐射的第一个实验证据,研究人员在10月14日的《生物学快报》上报告说。

印度班加罗尔印度科学研究所的生物化学家SandeepEswarappa说:“缓步动物对压力的耐受力非同寻常,但在大多数[物种]中,它们的抵抗力背后的机制尚不清楚。”

他和他的同事们在Paramacrobiotus属的一种新的缓步动物物种中研究了这些机制,科学家们在从校园长满苔藓的墙壁上采集标本后,在实验室中鉴定并培育了这种物种。Eswarappa发现,与许多其他缓步动物一样,这些Paramacrobiotus对紫外线辐射有抵抗力。在杀菌紫外线灯下放置15分钟后——有足够的时间杀死大多数微生物并给人类带来皮肤损伤——所有的Paramacrobiotus标本都幸存下来,似乎没有受到严酷考验的影响。

埃斯瓦拉帕(Eswarappa)和他的团队一直未能解开这些水熊如何生存的秘密,直到有一天,研究人员碰巧在用于在实验室中可视化荧光的紫外线透照仪中观察到一管磨碎的水熊虫。令团队惊讶的是,管子发出蓝光。“这是我们突然灵光一现的时刻,”Eswarappa说。

当分子吸收较高能量的光并释放较低能量的光时,它们会发出荧光。一些生物学家提出,荧光颜料可以保护某些动物(例如梳状水母或珊瑚)免受紫外线辐射,尽管这种能力尚未在实验室中得到证实(SN:11/17/17)。

研究小组发现,个体Paramacrobiotus发出荧光的程度各不相同,荧光越多的缓步动物对紫外线的抵抗力越强。在紫外线照射一小时后,60%的强荧光个体存活了30多天,而所有弱荧光标本在20天内死亡。

为了进一步将荧光与保护联系起来,研究人员将蛔虫和不耐紫外线的缓步动物个体浸泡在发光的Paramacrobiotus提取物浴中。因此,与仅浸入水中的个体相比,这两种动物都具有更高的紫外线耐受性。

实验清楚地表明,色素是“这些动物的一种紫外线耐受机制,这是向前迈出的一大步,”北卡罗来纳州阿什维尔市沃伦威尔逊学院的无脊椎动物学家和缓步动物专家PaulBartels说,他没有参与其中在研究中。“这是一项非常酷的研究。”

Eswarappa惊讶地发现缓步动物的发光在紫外线防护中发挥了作用,因为“荧光的发现是偶然的”。他建议荧光颜料吸收紫外线,发出无害的蓝光,但该研究不能准确说明颜料如何提供保护。例如,发光本身可能只是颜料的辅助效果,与紫外线屏蔽无关。Eswarappa推测发光色素可能有助于这些水熊在印度南部生存,那里夏季的紫外线水平可能非常高。