Rosa igelkottar: Hur vanliga är självlysande däggdjur?

Pälsen hos olika däggdjur uppvisar nyanser i rosa och rött under belysning med ultraviolett ljus. En ny studie med olika däggdjur från museets samlingar tyder på att det är ett mycket utbrett fenomen.

Igelkott, fjällräv, skogshare, hermelin, silverapa och flygekorre är några av däggdjuren som undersökts i forskningsstudien där även förklaringen till fenomenet hittades: 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 med forskare, från bland annat Naturhistoriska riksmuseet, Humboldt-universitetet i Berlin, Museum für Naturkunde i Berlin och IPANEMA i Gif-sur-Yvette (Frankrike), 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.

Fotoluminiscens

Naturen är extremt rik på färger. Under naturliga ljusförhållanden kan det mänskliga ögat uppfatta naturens fulla palett genom färgämnenas absorptionsegenskaper. Användning av UV-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 istället återutsänder synligt ljus. Fotoluminiscens är ett välkänt fenomen hos ryggradslösa djur; skorpioner, till exempel, avger blått ljus när de utsätts för UV. Under de senaste åren har flera forskare gjort spännande nya observationer av luminescens hos olika däggdjur, såsom 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?

Har ingen funktion

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, till exempel som ett sätt att locka till sig andra och kommunicera med medlemmar av samma art, eller att kamouflera sig själva. Den nya studien avfärdar denna hypotes, eftersom tillräcklig mängd UV-ljus i en annars mörk miljö är osannolikt att inträffa i naturen.

Porfyrin i pälsen

Istället spårade forskarna det kemiska ursprunget till fotoluminiscensen. Samarbetspartners från IPANEMA-laboratoriet (CNRS, 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 gav in situ identifiering av porfyrinmolekyler som luminoforerna.

Porfyrin fungerar som byggstenar för flera vitala proteiner hos däggdjur, t.ex. blodets hemoglobin, och många organ producerar dem rikligt. Överproduktion av porfyrin kan dock leda till allvarliga hudskador och andra sjukdomar. Teamet observerade också en snabb minskning av fotoluminiscens vid ljusexponering i labbet. Detta fick dem 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.

Studien publicerades i tidskriften Integrative Zoology.

SLD Toussaint et al, Fur glowing under ultraviolet: in situ analysis of porphyrin accumulation in the skin appendages of mammals. Integrative Zoology, Open Access, Fur glowing under ultraviolet: in situ analysis of porphyrin accumulation in the skin appendages of mammals - TOUSSAINT - - Integrative Zoology - Wiley Online Library

Kontakt

Daniela C. Kalthoff

Intendent vid Naturhistoriska riksmuseet

daniela.kalthoff@nrm.se

0768 814 968