나미브 사막 도마뱀붙이의 생물형광

문광주 기자 / 기사승인 : 2021-01-16 11:02:19
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- 낮에는 사막 색깔과 동일
- 밤에는 자외선 받아 생체형광으로 녹색과 푸른색으로 보인다.

빛나는 도마뱀붙이
나미브(Namib) 도마뱀붙이의 새로운 종류의 생물 형광은 경이롭다.


낮에 이 나미브 도마뱀붙이(Namib sand gecko)는 눈에 띄지 않는다.
모래 갈색으로 사막 바닥과 겹쳐질 수 있다. 그러나 밤과 해질 무렵 그의 피부는 밝은 녹색과 파란색으로 빛난다. 그 이유는 태양에서 나오는 자외선이 도마뱀붙이의 특정 색소 세포를 자극하기 때문이다. 자외선을 받아 빛을 발하는 형태의 생체 형광이 도마뱀붙이에서 새로 발견됐다. 

▲ 갈색 도마뱀 붙이는 자외선 아래에서 밝은 청록색으로 빛난다. © David Prötzel

식물, 일부 상어, 카멜레온, 심지어 날다람쥐와 오리너구리까지 이 모든 생물은 어둑해지면 어둠 속에서 밝은색으로 형광을 발한다. 이 생체 형광 뒤에는 태양의 자외선에 의해 자극되는 분자가 있다. 그런 다음 초과 에너지를 장파, 유색 빛의 형태로 방출한다.

파란색과 녹색 줄무늬

위 이미지는 사막에 서식하는 나미브 도마뱀붙이(Pachydactylus rangei)가 형광 동물 중 하나임을 보여준다. 낮에는 모래 갈색으로 사막 환경에 완벽하게 적응해 사막 바닥에서는 거의 눈에 띄지 않는다. 그러나 도마뱀붙이가 밤에 자기의 영역을 돌아다닐 때는 인식할 수 있다.
달빛의 UV 성분이 측면과 눈 영역을 녹색과 파란색으로 빛나게 한다.

이 발광 줄무늬는 아마도 다른 동종에게 도마뱁을 인식하도록 한다.
"사막 도마뱀붙이에서 눈 주변과 옆구리에 있는 형광 영역의 강도와 배열은 형광이 멀리서도 잘 인식될 수 있도록 일치된 신호 역할을 한다"고 포츠담 대학의 마르크 쉐르츠(Mark Scherz)는 설명했다.
▲ 그림 1. iridophores로 인한 사막 도마뱀붙이 Pachydactylus rangei의 네온 녹색 형광 UV 조명 및 가시광선 아래에서 Pachydactylus rangei. (a, b) 365nm의 UV 조명 및 (가시적) 희미한 배경 조명 하에서 암컷 P. rangei; 스케일 바 = 10 mm. (c) 측면 (c1, 수컷), 등쪽 (c2, 암컷) 및 배면 (c3, 암컷)에서 가시 광선 아래에서 P. rangei. (d) UV 광선 (365nm에서 최대 방출) 및 측면보기 (d1, 수컷), 등쪽 (d2, 암컷) 및 배쪽보기 (d3, 암컷)에서 어두운 배경 조명으로 조명된 각 표본은 주위에 네온-녹색 형광을 나타낸다. 눈과 복측 줄무늬를 따라. 이 형광을 생성하는 데 사용되는 365 nm 빛은 465 nm 피크 여기 파장과는 거리가 멀다는 점에 유의 (e) 부화 후 9 일째에 부화하며, 성장한 도마뱀에게서 보이는 녹색 피부 형광 (빨간색 화살표로 표시)과 척추, 두개골 및 지골에서 반투명 피부를 통해 파란색 뼈 형광을 모두 나타낸다. (f, g) P. rangei가 서로 다가 가서 서로의 몸에서 물을 핥는 것 (수컷 관찰). (출처:관련 논문 Fig.1) Neon-green fluorescence in the desert gecko Pachydactylus rangei caused by iridophores

새로운 형태의 형광

이전에 알려진 모든 경우에서 파충류와 양서류의 형광은 뼈나 피부 아래 림프액의 형광 분자에 의해 발생한다.
"그런데 흥미로운 것은 사막 도마뱀붙이가 새로운 메커니즘을 가져야 한다는 것이 즉시 분명해졌다. 선명한 네온 녹색 형광 패턴은 피부에서 분명히 나온다"고 뮌헨 주립 동물원 컬렉션의 다비드 프뢰첼(David Prötzel)이 보고 했다.

나미브 사막도마뱀(Pachydactylus rangei)의 조직학적 검사에 따르면 특수한 색소 세포인 이리도포레스(iridophores)가 피부의 형광 영역에 묻혀 있으며, 이는 비 형광 영역에서 누락됐다.
이러한 iridophores 중 일부는 자외선 아래에서 형광을 발할 수 있다.
"이 효과는 지금까지 육상 척추동물에서 관찰된 가장 강력한 형광 현상 중 하나다.“
Prötzel의 동료 프랑크 글라브(Frank Glaw)가 설명했다.
(Scientific Reports, 2021; doi : 10.1038 / s41598-020-79706-z)

출처 : Staatliche Naturwissenschaftliche Sammlungen Bayerns

[더사이언스플러스=문광주 기자] "Green Soul makes Beautiful Nature"

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