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新發現鯊魚螢光機制 或助抗菌、擇偶

2019/8/9 — 13:59

絨毛鯊
Youtube 截圖

絨毛鯊
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維多利亞多管發光水母 (Aequorea victoria) 可能是最廣為人知、會發出螢光的海洋生物,下村脩、馬丁·查爾菲與錢永健因發現當中的綠色螢光蛋白以及將將之改造而曾共同獲得 2008 年的諾貝爾化學獎。截至現時,學界已找到 180 種魚類同樣會發出螢光,當中包括唯二的鯊魚絨毛鯊 (Cephaloscyllium ventriosum) 與網紋貓鯊 (Scyliorhinus retifer) 。

在最新刊於 iScience 的研究發現,這兩種分別居於美國東北部與南加州海岸海床的鯊魚能夠發出螢光,並非因為有螢光蛋白,而是來自皮膚中氨基酸色氨酸 (tryptophan) 的分解產物。

Credit: Park, H.B. & et al. (2019).

Credit: Park, H.B. & et al. (2019).

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在動物之中,大部份色氨酸都用於製造蛋白質,但亦有一些會被轉化為犬尿氨酸 (kynurenine) ,這種代謝物是菸酸 (niacin) 即維他命 B3 的組成成份,並與發炎、患糖尿病、鬱症甚至癌症有關。研究指,當溴 (bromine) 原子與犬尿氨酸結含,後者即可在藍光照射下於深海處發出綠色螢光。

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該兩種鯊魚通常都於海床靜待,伏擊游過的八爪魚和其他海洋生物。現時仍無人清楚為何牠們需要演化出要發光的特徵,但初步顯示這些螢光可能有助鯊魚辨識同類與擇偶,因為雄性和雌性鯊魚有不同的皮膚螢光圖案。

不過,學者亦發現其中一種光化合物可以殺死多重抗藥金黃色葡萄球菌 (Multiple-resistant Staphylococcus aureus) 與腸炎弧菌 (Vibrio parahaemolyticus) ,顯示這些螢光可能保護鯊魚本身,避免容易受大量細菌滋生的海底沉積物感染。

來源:
Science, This shark glows using a process previously unknown to science, 8 August 2019

報告:
Park, H.B., Lam, Y.C., Gaffney, J.P. & et al. (2019). Bright Green Biofluorescence in Sharks Derives from Bromo-Kynurenine Metabolism. iScience published August 8, 2019. doi: 10.1016/j.isci.2019.07.019

文/Alan Chiu 、審核/Edward Ho

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