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长耳鸮羽毛有萤光 或成识别个体新线索

2018年11月7日,一只长耳鸮(Asio otus)在德国东北部哈克诺的一棵树上休息。(Patrick Pleul/dpa/AFP via Getty Images)

自然界中的一些矿石、植物与海底生物蕴含萤光物质,在特定紫外灯照射下会发出奇特的光芒。最近,美国的科学家发现一种猫头鹰的羽毛也含有萤光成分,这一发现不仅帮助他们识别同种生物个体间的差异,还为未来研究同种生物差异性开辟了新的方向。

物种之间存的身体差异非常明显,肉眼就能轻松辨别。不过,有许多同种生物之间的差异较小,需要借助标记、植入芯片和摄影等方法来区分个体差异。

在过往的研究中,人们发现,有些鸟类的羽毛藏有人类肉眼看不见紫外线反射特性,但对这些羽毛的紫外线敏感特性了解仍不足。这些鸟类羽毛中的萤光色素吸收紫外线,并随即释放人类肉眼可见的奇特光线。

美国宾州德雷塞尔大学(Drexel University)艺术与科学学院最新的研究表明,一种被称为“长耳鸮”(Asio otus)的猫头鹰的羽毛中含有萤光色素。只要透过紫外线光的照射,就能显现出奇特光线,且同种不同个体的萤光模式也各异。这项研究于今年3月底发表在《威尔逊鸟类学杂志》(The Wilson Journal of Ornithology)上。

自然界中,许多雄性鸟类会使用鲜艳的羽毛来吸引雌性,因此雄鸟比雌鸟更色彩鲜艳、漂亮。然而,这些色素的功能不一定仅限于求偶信号,还可能有更深层的意义。因此,科学家们想透过了解长耳鸮和其它鸟类的“隐藏”特征,了解这些萤光的真实意义,包括分布位置、产生方式等。

该研究团队于2020年春天在密歇根上半岛捕获迁移中的长耳鸮,并借由萤光计测量99只长耳鸮羽毛中的萤光色素(卟啉)的变化。这款萤光计能检测吸收紫外线后发出的萤光讯号。

在特殊仪器下,他们发现长耳鸮羽毛中的萤光色素主要分布于羽状羽枝或翅膀下侧,呈现“粉红色”。而这些部位较少受到阳光的照射。这些萤光色素具有感光特性,暴露于阳光下时会出现降解,因此羽毛的萤光亮度(辉光)会随羽毛老化而减弱。

实验结果显示,长耳鸮羽毛中萤光色素的浓度因年龄和性别而不同。成鸟和雌鸟的萤光色素浓度最高,雌性高于雄性。同时还发现雄性和小型雌性的萤光色素浓度与身体大小(体重)呈现高度正相关。不过,体型较大的雌性长耳鸮的体型与萤光色素浓度无关。因此,研究人员推断羽毛中的萤光色素可能已达饱和状态。

所以,羽毛中的萤光色素浓度有可能是年龄、性别或体型的通讯讯号,但这些萤光色素可能还有其它未知功能,如求偶或者保温等。

研究人员表示,未来将进一步探索鸟类生物学中尚未充分研究的领域,以厘清鸟类羽毛的“可见色素”(如真黑素和褐黑素等)与“隐藏色素”(如萤光色素)之间的潜在关系,以及是否具有其它未知功能。

德雷塞尔大学生物多样性、地球与环境科学系的博士生艾米丽·格里菲斯(Emily Griffith)对该校的新闻室说,“我们的研究表明,雌性长耳鸮的羽毛中的萤光色素浓度远高于雄性。该结果挑战了过去认为多数雄性鸟类更鲜艳的固有观点。此外,这种特性并非简单的二元对立,因为萤光色素浓度与这些猫头鹰的体型、年龄和性别均有关联。”

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