Poslední žabí tajemství? Tropická rosnička pod vlivem UV světla fluoreskuje

- Příroda autor: Jan Toman

V pohádkách bývá největším žabím tajemstvím skutečnost, že jde o zakleté prince. V reálném světě nás na těchto bezocasých obojživelnících může fascinovat první poslední – jejich vývoj z rybovitých pulců, péče o mladé, lovecké schopnosti, jedy a halucinogeny, které vylučují, nebo třeba skákání jako velmi efektivní způsob pohybu. Jednu z jejich největších tajností ale odhalili vědci až docela nedávno: UV paprsky dokáží nabít kůži některých druhů tak, že v jiném barevném spektru silně září do okolí.

Hypsiboas punctatus

Hypsiboas punctatus,zdroj: Profimedia.cz

Jako fluorescence bývá nazýván fenomén, při kterém určitý materiál pohlcuje záření kratších vlnových délek a bezprostředně po tom jej zpravidla po relativně krátkou dobu vyzařuje jako poměrně intenzivní světlo delších vlnových délek. Jde tedy o typ luminiscence, vyzařování "studeného" světla, který zná každý, kdo měl někdy co do činění se svítícími hračkami, doplňky, nebo nátěry.

Nejspektakulárnější případy luminiscence jsou pro nás bezpochyby ty, při kterých materiál pohlcuje lidským okem neviditelné, ale ve slunečním světle přítomné, UV záření a následně jej emituje jako viditelné světlo.

S fluorescencí se setkáme také u nejrůznějších skupin pozemských organismů. Obratlovci se jí však mohou chlubit jen vzácně – jisté nepříliš výrazné případy byly zdokumentovány jen od ryb, mořských želv a některých papušků.

Obojživelníci, mezi které můžeme zařadit mloky, čolky, žáby a podlouhlé červory, jsou proslulí nezřídka velmi výrazným zbarvením své tenké kůže. Stačí vzpomenout na tropické pralesničky alias pestře vybarvené, ale smrtelně jedovaté "šípové žáby", kuňky s ohnivými vzory na břichu, nebo černožlutého mloka skvrnitého. Na zbarvení obojživelníků se přitom podílí jak specializovaně buňky, tak různé chemické sekrece a fyzikální struktura povrchu. U žádného obojživelníka však dosud výzkumníci nepozorovali luminiscenční vlastnosti.

První případ fluoreskující žáby si na své konto připsal tým jihoamerických vědců zkoumajících zvláštně éterickou rosničku tečkovanou (Hypsiboas punctatus). Jako by nestačilo, že jasně zelenou kůži příslušníků tohoto drobného druhu obývajícího tropické pralesy jižní Ameriky pokrývá rudý kropenatý vzor, břicho rosniček tečkovaných je takřka úplně průhledné.

Pod kůží však žáby nevystavují své vnitřní orgány. Naopak, jde o sofistikovaný prvek jejich "vizáže", který žábám umožňuje dát na obdiv stříbřitou krystalickou vrstvu vylučovanou střevem a měchýřem. Aby toho nebylo málo, tyto žáby navíc ve svých tkáních obsahují neobvykle vysokou koncentraci žlučového barviva biliverdinu.

Biologický význam 

Experimenty ukázaly, že samci i samice tohoto druhu po nasvícení UV světlem vyzařují jasné modrozelené světlo. Detailnější průzkum přinesl hned několik překvapení. Průhledná kůže na břiše ve skutečnosti propouští jen asi 10 procent viditelného záření. Kůže jako celek je potom zodpovědná za zelenavé světélkování. To ale primárně nezpůsobují buňky zajišťující zbarvení kůže, ale celá tkáň prosáklá lymfou.

Slizovitý sekret na povrchu a zbylé podpovrchové tkáně – lymfatické vaky, svaly a vazivo s krystalickou vrstvou – vyzařují spíše v modré oblasti spektra. Co se ale týče intenzity vyzařování, kůže ostatní části těla dalece překonává a je zodpovědná asi za 99 procent fluorescence.

Vědcům se podařilo identifikovat i konkrétní látky zodpovědné za fluorescenci. Může ale fluorescence za přirozených podmínek dosahovat takové intenzity, aby byla vůbec pozorovatelná a měla nějaký biologický význam?

Série dalších pokusů ukázala, že ano. Rosnička tečkovaná aktivuje hlavně za soumraku a v noci, a proto výzkumníci porovnali množství vyzářeného a odraženého záření za těchto podmínek. Za jasné noci s úplňkem může být fluorescence zodpovědná asi za 18 procent záření ze strany žáby. Při západu slunce to už ale může být plných 30 procent.

Zvýšení jasnosti takřka o třetinu je rozhodně nápadné. Jakému účelu ale může sloužit? Pro zvířecí fluorescenci bylo navrženo mnoho vysvětlení, od ochrany před škodlivým zářením, přes vedlejší důsledek zbavování se škodlivých látek až po signalizaci příslušníkům stejného druhu či jiných druhů.

Právě signalizace příslušníkům stejného druhu se zdá nejpravděpodobnějším vysvětlením fluorescence u rosničky tečkované. Zrakové buňky příslušníků tohoto druhu jsou totiž nejcitlivější právě v tom spektru záření, ve kterém je emitována i jejich fluorescence. Na vysvětlení, jakou konkrétní roli fluorescence v životě rosniček hraje, si ale ještě musíme počkat.

U příbuzných druhů výzkumníci zaznamenáníhodnou schopnost fluorescence neidentifikovali. Hned několik různých žabích linií ale oplývá anatomickými a chemickými vlastnostmi blízkými rosničce tečkované. Nelze tak vyloučit, že je světélkování mezi žabami rozšířenější, než si kdo myslel.

Zdroj: Taboada C, Brunetti AE, Pedron FN, ... & Faivovich J (2017): Naturally occurring fluorescence in frogs. Proceedings of the National Academy of Sciences, Early Edition.

Tagy: bioluminiscence věda a poznání žáby fluorescence luminiscence

Zdroje: Vlastní