A skorpiók azon különleges állatok közé tartoznak, amelyek képesek fluoreszkálni UV-fény hatására. Ennek oka az, hogy az állatok kitinjében olyan fluoreszcens anyagok vannak, melyek reakcióba lépnek az ultraibolya fénnyel. A biofluoreszcens állatok kültakarója képes elnyelni a rövid hullámhosszúságú (ultraibolya) fényt, amit nagyobb hullámhosszú fényként bocsátanak ki, ezáltal az már az emberi szem számára látható tartományba kerül. A biofluoreszcencia gyakori a gerinctelen állatoknál, de előfordul a gerinceseknél, a hüllőknél, a kétéltűeknél, a halaknál és még a madaraknál is. Például a lunda madár csőre UV-fényben rózsaszín és fehér színekben játszik, de még a kacsacsőrű emlős is képes „világítani” [1].
Azonban azt a mai napig rejtély övezi, hogy ez a tulajdonság milyen evolúciós előnyökkel jár a skorpiók számára, mindössze hipotézisek vannak. Viszont létezik egy olyan kis csoportjuk is, amely sötét barlangok mélyében él, és nem képes a fluoreszkálásra.
Hogyan képesek erre?
A skorpiók kutikulájának van egy vékony része, amelyet „hialinrétegnek” neveznek. Ez az, ami reagál az ultraibolya fénnyel. A réteg béta-karbolint és a 4-metil-7-hidroxikumarint tartalmaz, ezek a vegyületek ruházzák fel az állatot ezzel a képességgel [2].
A hialinréteg igazán időtálló, még a megkövesedett skorpiófosszíliák is világítanak UV-fény hatására. Ezen felül, ha folyadékkal teli üvegekben konzerváljuk a skorpió preparátumokat, akkor a kioldódó anyagok képesek még a folyadékot is „ragyogóvá” varázsolni.
Miért világítanak?
Egyes elméletek szerint a skorpiók azért világítanak, hogy magukra hívják a prédaállatok figyelmét, azonban ez az elmélet már megdőlt. Ezt a felvetést már próbálták tesztelni, például Carl T. Klook, a California State University professzora nyilatkozott a témában. A kísérlet során két skorpiócsapatot hoztak létre. Az egyik csapatnak bevonták külső kitines páncélját olyan anyaggal, ami blokkolja az UV-fénnyel történő reakciót, azonban a másik csapathoz nem nyúltak hozzá, ők nem lettek bevonva semmilyen anyaggal, továbbra is képesek voltak fluoreszkálni. Ezt követően a csapatokat légypapírra helyezték. Az eredményből kiderült, hogy a blokkolt csapat papírjába jóval több repülő rovar ragadt, mint a világító csapatéba, azonban, ha a fluoreszkáló csapatot nem érte UV-fény, és nem világítottak, akkor nagyjából hasonló tendenciát mutatott a légypapírba ragadt egyedek száma. Tehát ez a tulajdonság nem vonzza, sokkal inkább taszító hatással van a többi ízeltlábúra [3].
Más ízeltlábúakhoz hasonlóan a skorpiók esetében is jelentős háttértevékenységet figyelhetünk meg a ventrális idegszálakban, más szóval az idegi aktivitás érzékelhető bármilyen specifikus érzékszervi ingerlés nélkül. Korábbi vizsgálatok azt is kimutatták, hogy a skorpiók oldalsó és középső szemei kifejezetten érzékenyek a zöld fényre (500 nm körül) és az UV-fényre is (350-400 nm) [4].
Két középen elhelyezkedő „medián” szemük korlátozottan képes a képalkotásra, ezzel szemben oldalsó szemeiket a fényerősség finom változásainak érzékelésére használják. A szemek együtt nagymértékű fényérzékenységet mutatnak, és feltehetően még a csillagok fényét is képesek érzékelni a sötét éjszakák folyamán [5].
Egy 1968-as kísérletben a kutatók arra voltak kíváncsiak, hogy az állatok hogyan reagálnak a közvetlenül őket érő fényre. Ehhez a példányokat olyan Petri-csészékbe helyezték, amelyeknek fele le volt fedve oly módon, hogy megfelelő árnyékot tudjanak biztosítani az állatok számára, hogy ha menedéket keresnének. A fények felkapcsolása után a skorpiók azonnal a fedett rész biztonságába menekültek. A tesztet úgy is megismételték, hogy az állatok szemeit teljesen lefedték, ezáltal azok segítségével nem voltak képesek érzékelni semmilyen őket érő fényt. Meglepetésükre a lámpák felkapcsolását követően az állatok 93%-os arányban ugyan olyan módon menekültek az árnyékba, mint mielőtt letakarták volna a szemeiket. Tehát a skorpiók képesek detektálni a fényt szemeik nélkül is [6]. Egy 2011-es kutatásban már UV-specifikusan kísérleteztek a kutatók. Az eredmény azt mutatta, hogy a skorpiók ritkábban mozogtak a ciano-zöld és UV-hullámhosszú fényben, mint sárga fényben vagy fény nélküli állapotban. Ezen felül az UV-re adott válaszreakciójuk intenzívebb volt, mint ami a korábban publikált fiziológiai vizsgálatok alapján várható volt, az eddig ismert retinaérzékenység függvényében [4].
Tehát valójában miért fluoreszkálnak?
Továbbra sem jutott konszenzusra a tudományos közösség ezzel a témával kapcsolatban, és még rengeteg elmélet létezik, például, hogy egymás megtalálására és azonosítására használják. Szerintem az a legvalószínűbb, hogy testük egész felületét felhasználva jutnak plusz információkhoz az őket körülvevő világból.
Irodalomjegyzék:
[1] Justine E. Hausheer, „When mammals glow in the dark”, [Online]. Elérhető: https://blog.nature.org/2021/04/05/when-mammals-glow-in-the-dark/?src=s_fbo.ch_ca.x.x.&sf141769700=1
[2] Leslie M. Frost, David R. Butler, Brian O’Dell, Victor Fet, „A coumarin as a fluorescent compound in scorpion cuticule”.
[3] Veritasium, „Why Scorpions Glow in the Dark”. [Online]. Elérhető: https://www.youtube.com/watch?v=f-Nr2z5X7Rs&t=122s&ab_channel=Veritasium
[4] D. D. Gaffin, L. A. Bumm, M. S. Taylor, N. V. Popokina, és S. Mann, „Scorpion fluorescence and reaction to light”, Animal Behaviour, köt. 83, sz. 2, o. 429–436, febr. 2012, doi: 10.1016/j.anbehav.2011.11.014.
[5] M. Schliwa és G. Fleissner, „The lateral eyes of the scorpion, Androctonus australis”, Cell Tissue Res., köt. 206, sz. 1, febr. 1980, doi: 10.1007/BF00233611.
[6] K. T. Zwicky, „A LIGHT RESPONSE IN THI: TAIL OF U1tODACUS, A SCORPION”, Vol ..
