Flygekorren, fjällräven och igelkotten är några däggdjur vars päls kan få ett rosa skimmer i ultraviolett ljus. Forskare har spårat källan till ljuseffekten – som visar sig vara ett vanligt fenomen.
Pälsen hos olika däggdjur visar nyanser i rosa och rött under belysning med ultraviolett ljus. En forskningsstudie som undersökt däggdjur som igelkott, fjällräv, skogshare, hermelin, silverapa och flygekorre har nu hittat en förklaring till fenomenet.
Färgerna visar sig komma från en restprodukt som kroppen gör sig av med genom att avsätta den i pälsen, där den kan brytas ned av solljus.
Orsakas av restprodukter
För att hitta orsaken till detta oväntade fenomen har ett internationellt samarbete mellan forskare, bland annat från Naturhistoriska riksmuseet, identifierat färgämnet porfyrin som källan till ljuseffekten.
Forskarteamet drar slutsatsen att pälsens självlysande egenskaper är ett resultat av kroppens avfallshantering av porfyrin. Undersökningen visar också att egenskapen är mycket utbredd hos däggdjur och den förekommer hos avlägsna släktingar bland däggdjuren.
Under de senaste åren har flera forskare gjort spännande nya observationer av luminescens hos olika däggdjur som igelkottar, flygande ekorrar och till och med i det gåtfulla näbbdjuret. Förutom att det resulterade i färgglada fotografier väckte fenomenet intresset från både forskarvärlden och allmänheten. Är denna fotoluminiscens associerad med en biologisk funktion, som ofta föreslagits?
Fotoluminiscens vanligt hos ryggradslösa djur
Naturen är extremt rik på färger. Under naturliga ljusförhållanden kan det mänskliga ögat uppfatta naturens fulla palett genom färgämnenas absorptionsegenskaper.
Användning av ultraviolett ljus kan dock synliggöra färgämnen som annars är osynliga för människan. I en process som kallas fotoluminiscens, inklusive både fluorescens och fosforescens, kan UV-ljus absorberas av molekyler som då i stället återutsänder synligt ljus.
Fotoluminiscens är ett välkänt fenomen hos ryggradslösa djur. Exempelvis avger skorpioner blått ljus när de utsätts för UV-ljus.
Tidigare hypotes avfärdas
Tidigare studier observerade fotoluminiscens hos nattaktiva däggdjur, men det noterades att närbesläktade släktingar som är aktiva under dagtid inte lyste upp. Dessa studier föreslog att fotoluminiscens tjänade en ekologisk funktion för djuren, till exempel som ett sätt att locka till sig andra och kommunicera med medlemmar av samma art, eller för att kamouflera sig.
Den nya studien avfärdar denna hypotes, eftersom tillräcklig mängd UV-ljus i en annars mörk miljö är osannolikt att inträffa i naturen. I stället spårade forskarna det kemiska ursprunget till fotoluminiscensen.
Porfyrin i pälsen
Samarbetspartners från IPANEMA-laboratoriet i Frankrike har utformat avbildnings- och spektroskopimetoder för att studera museiprover. Avbildningen gjorde det möjligt för teamet att bättre visualisera och lokalisera de luminiscerande områdena, medan spektroskopi identifierade porfyrinmolekyler som luminoforerna.
Porfyrin fungerar som byggstenar för flera vitala proteiner hos däggdjur, till exempel blodets hemoglobin, och många organ producerar dem rikligt. Överproduktion av porfyrin kan dock leda till allvarliga hudskador och andra sjukdomar.
Tillfällig lagring
Teamet observerade också en snabb minskning av fotoluminiscens vid ljusexponering i labbet. Detta fick forskarna att föreslå att däggdjur kan bli av med ett överskott av porfyrin genom tillfällig lagring i deras pälshår, där de bryts ned under solljus. Den observerade fotoluminiscensen är således ett slumpmässigt fenomen utan någon inneboende funktion.
Eftersom de provtagna däggdjuren som lagrar porfyrin i sina hårstrån bara är avlägset släkt drar forskarna slutsatsen att en sådan lagringsstrategi är utbredd bland däggdjur.
Dessutom förklarar denna nya hypotes varför nattaktiva däggdjur lyser upp när deras släktingar under dagen inte gör det. Båda lagrade porfyrin i pälsen, men nedbrytningen går mycket snabbare när solen skiner.
Förutom Naturhistoriska riksmuseet har Humboldt-universitetet i Berlin, Museum für Naturkunde i Berlin och IPANEMA i Gif-sur-Yvette i Frankrike deltagit i studien.
Vetenskaplig studie:
Kontakt:
Daniela C. Kalthoff, Intendent vid Naturhistoriska riksmuseet, daniela.kalthoff@nrm.se.
