Экзоскелет многоножек светится под ультрафиолетовым светом флуоресцентными оттенками зеленого, желтого, голубого и розового - как и их гениталии.
Это хроматическое явление характерно для членистоногих - группы беспозвоночных, в которую входят многоножки, скорпионы, пауки, насекомые и некоторые морские обитатели, - и ученые используют ультрафиолетовые лампы для изучения скорпионов с 1950-х годов. Именно здесь Петра Сиервальд, эволюционный биолог и младший куратор Центра интегративных исследований Музея Филда в Чикаго, загорелась идеей открыть ящик с образцами многоножек и посмотреть, какие из них светятся на свету. В результате получилось то, о чем мечтали создатели плакатов 90-х годов с черным светом. Он также оказался полезным с научной точки зрения.
"Многоножки переживают трудные времена в исследованиях", - говорит Сиервальд. "С ними трудно работать, некоторые из них слишком велики для микроскопа, а других трудно рассмотреть в деталях, потому что они очень маленькие". Но новый метод получения ультрафиолетовых изображений, описанный Сервальдом и его коллегами в исследовании, опубликованном в четверг в Zoological Journal of the Linnean Society, может помочь ученым быстро определить почти идентичные виды многоножек, получив более четкие изображения их мелькающих гениталий и экзоскелетов. Обе структуры, обычно используемые для дифференциации насекомых и арахнидов, уникальны для каждого вида многоножек и флуоресцируют, или светятся, под ультрафиолетовыми лучами.
Существует более 12 000 видов многоножек. Возможность точно определить большее их количество - тех, что скрываются как в дикой природе, так и в ящиках музейных хранилищ - важна для понимания биологии членистоногих, в частности того, как иногда инвазивные виды функционируют в различных экосистемах.
Если говорить о свечении, то это белки в гоноподах, или репродуктивных органах, а также части экзоскелета, называемые кутикулами, которые отражают ультрафиолетовый свет в видимом спектре. Хотя Сиервальд говорит, что они не уверены, почему именно эти многоножки светятся биологически, она чувствует облегчение от того, как легко и быстро можно будет классифицировать виды в будущем.
Новый метод предполагает получение серии снимков с разным фокусным расстоянием с помощью моторизованного подъемника, который перемещается с крошечным шагом. После сшивания снимков вместе, фотографии показывают мельчайшие детали ножного существа, такого как Pseudopolydesmus canadensis, показанный выше. Этот вид имеет небольшие размеры, его длина составляет примерно две трети дюйма.
Голубоватые структуры, похожие на ноги, на изображениях ниже - это гоноподы самцов многоножек, которые на самом деле начинаются как ноги. Когда самцы многоножек достигают возраста, эквивалентного их поздней юности, ноги линяют и открывают промежуточные структуры, похожие на трубки. Затем, после еще одной линьки, бывшие ходильные ноги превращаются в полноценные репродуктивные органы. Многоножки слепы, поэтому их великолепные гоноподы остаются незамеченными для их товарищей, но эта загадочная особенность оказывается полезной для ученых. Уникальные бугорки и шипы вдоль гонад-ног, освещенные новым (ультрафиолетовым) светом, позволяют определить, к какому виду принадлежит многоножка.
Эти гоноподы светятся синим светом при ультрафиолетовом освещении. (c) Стефани Уэйр, Музей Филда