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鯊魚利用獨特分子發綠光

來 源:iScience
發布時間:2019-08-12

在海洋深處,某些種類的鯊魚會把海洋藍光轉化成只有其他鯊魚才能看到的明亮綠色,但它們是如何發出生物熒光的,此前一直不清楚。在發表于iScience的一項研究中,研究人員發現了導致鯊魚呈現亮綠色的原因:一種此前不為人知的小分子代謝物家族。

這種生物熒光機制不僅不同于大多數海洋生物的發光機制,而且還可能為鯊魚發揮其他作用,包括幫助它們在海洋中相互識別和對抗微生物感染。

“研究海洋中的生物熒光就像看一部不斷進化的神秘小說,隨著研究的推進,新線索不斷涌現。”論文聯合通訊作者、美國紐約市立大學教授David Gruber說。

發光的水母可能是最著名的熒光海洋生物,它們能放射出明亮的綠色和藍色,科學家利用其蛋白質追蹤了細胞中的蛋白質,甚至創造出能在黑暗中發光的貓。在尋找更多類似蛋白質的過程中,研究人員調查了能發光的魚類——目前已知有180種,重點關注了鏈貓鯊科和膨脹鯊,它們分別生活在美國南加州海岸和東北部海域。

當從活鯊魚的一塊皮膚上提取化合物并分析后,他們驚訝地發現:發光的化合物根本不是蛋白質,而是色氨酸的一種不同尋常形式的分解產物。在動物體內,大部分色氨酸用于制造蛋白質。但其中一些會轉化成一種叫做犬尿氨酸的化合物,而犬尿氨酸又是煙酸(一種維生素)的基本成分,與糖尿病、炎癥、抑郁癥甚至癌癥有關。研究小組稱,當溴元素的一個原子尾隨其后時,犬尿氨酸暴露在海洋表面下的藍光中會發出綠光。

這些鯊魚通常棲息在海底,伺機伏擊章魚和其他海洋生物。沒人真正知道它們為什么會發光,盡管這可能有助于鯊魚區分彼此或識別潛在的配偶,因為雄性和雌性有不同的熒光模式。

而且,這些化合物也可以保護鯊魚,因為其中一種發光的化合物可以殺死細菌。考慮到這些動物在海底富含細菌的沉積物中打滾,抗菌特性可能也會派上用場。(來源:中國科學報 唐一塵)

相關論文信息:https://dx.doi.org/10.1016/j.isci.2019.07.019

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