長耳鴞羽毛含螢光 有助於識別個體

大自然部分礦石、植物與海底生物蘊含螢光物質,在特定紫外燈照射下會發出奇特光芒。美國科學家發現,長耳鴞的羽毛也含有螢光成分,這一發現不僅有助於識別同種生物個體間的差異,也為研究同種生物差異性開闢新方向。
物種之間的身體差異非常明顯,肉眼就能輕鬆辨別。不過,有許多同種生物之間的差異較小,需要藉助標記、植入晶片和攝影等方法來區分個體差異。
過往的研究發現,有些鳥類的羽毛藏有人類肉眼看不見紫外線反射特性,但對這些羽毛的紫外線敏感特性了解仍不足。這些鳥類羽毛中的螢光色素吸收紫外線,並隨即釋放人類肉眼可見的奇特光線。
羽毛螢光色素 因個體不同
美國賓州卓克索大學(Drexel University)藝術與科學學院最新研究指出,被稱為「長耳鴞」(Asiootus)的貓頭鷹,羽毛中含有螢光色素。只要透過紫外線照射,就能顯現奇特光線,且同種長耳鴞不同個體的螢光模式也各異。這項研究已發表於《威爾遜鳥學期刊》(The Wilson Journal of Ornithology)。
自然界中,許多雄鳥會用鮮豔的羽毛來吸引雌鳥,因此雄鳥羽毛色彩比雌鳥更鮮豔、漂亮。然而,這些色素的功能不一定僅限於求偶,還可能有更深層意義。科學家想透過了解長耳鴞和其他鳥類的「隱藏」特徵,了解這些螢光的真實意義,包括分布位置、產生方式等。
雌鳥螢光色素濃度最高
卓克索大學研究團隊於2020年春天在密西根上半島捕獲遷移中的長耳鴞,並藉由螢光計測量99隻長耳鴞羽毛中的螢光色素(如紫質)的變化。這款螢光計能檢測吸收紫外線後發出的螢光訊號。
藉助特殊儀器,他們發現長耳鴞羽毛中的螢光色素,主要分布於羽狀羽枝或翅膀下側,呈現「粉紅色」,而這些部位較少受到陽光照射。這些螢光色素具有感光特性,曝露於陽光下時會降解,羽毛的螢光亮度(輝光)會隨羽毛老化而減弱。
實驗結果顯示,長耳鴞羽毛中螢光色素的濃度因年齡和性別而不同。成年鳥和雌鳥的螢光色素濃度最高,且雌鳥高於雄鳥。同時還發現雄鳥和較小型雌鳥的螢光色素濃度與身體大小(體重)呈現高度正相關。不過,較大型雌鳥的體型與螢光色素濃度無關。研究人員推斷,羽毛中的螢光色素可能存在一個飽和點。
螢光色素可能有傳遞年齡、性別或體型訊息的功能,但這些螢光色素可能還有其他非訊號傳遞功能,如求偶或者保溫等。
挑戰雄鳥羽毛更鮮豔觀點
研究人員表示,未來將進一步探索鳥類生物學中尚未充分研究的領域,以釐清鳥類羽毛的「可見色素」(如真黑色素和褐黑色素等)與「隱藏色素」(如螢光色素)之間的潛在關係,以及是否具有其他未知功能。
德雷塞爾大學生物多樣性、地球與環境科學系博士生艾米麗·格里菲斯(Emily Griffith)說,「我們的研究顯示,長耳鴞雌鳥羽毛中的螢光色素濃度遠高於雄鳥。研究結果挑戰過去認為多數雄鳥(羽毛)更鮮豔的固有觀點。此外,這種特性並非簡單的二元對立,因為螢光色素濃度與貓頭鷹的體型、年齡和性別均有關聯。」◇