サソリの外骨格における蛍光強度と色調の特徴付け

Characterization of the fluorescence intensity and color tonality in the exoskeleton of scorpions.

• Daniel López-Cabrera
• Gabriel Ramos-Ortiz
• Edmundo González-Santillán
• Rafael Espinosa-Luna

抄録

サソリは、世界中のほとんどのバイオマスに生息する夜行性のクモ類の中多様なグループです。サソリの種によって生息する環境への適応は異なるが、多くのサソリに共通しているのは、紫外線照射下で青緑色の蛍光を発する蛍光体が外骨格に含まれているという興味深い特徴があることである。サソリの蛍光を研究した文献もあるが、この発光の生物学的機能については、現在のところ不明であり、議論の対象となっている。本研究では、サソリの外骨格からの発光の特性を、紫外線照射下で生きた標本をデジタル処理した写真と、標準的な発光・励起スペクトルの分光学的測定値を用いて研究している。蛍光、外骨格の特徴的な色とサソリの生態との間の相関関係を明らかにすることを目的として、4科、9属、24種のサソリを研究した。その結果、カサゴの外骨格全体で蛍光強度が不均一であることが示唆された。蛍光スペクトルは種間で実質的に同一であり、同じ蛍光体がそれぞれの外骨格に存在していることが示唆された。しかし、各種が発する蛍光強度は、その特徴的な色（外骨格の光反射率と関連している）によって異なる。外骨格の色は、サソリが生息する基質に応じてメラニンなどの色素の濃度によって決定されることから、蛍光はサソリの生態型に直接相関する可能性があることを示唆して結論づけている。

Scorpions are a mesodiverse and nocturnal group of arachnids inhabiting most biomes worldwide. Different species of scorpions have divergent adaptations to the substrate they live in, but most of them share an intriguing characteristic: their exoskeleton contains fluorophores that emit blue-greenish fluorescence under ultraviolet radiation. Although there are some reports in the literature on the study of fluorescence in scorpions, the biological functionality of this light emission is currently unknown and is under debate. In this work, the properties of emission from the scorpion's exoskeleton are studied by means of digitally processed photographs taken of living specimens under ultraviolet illumination and complemented with standard spectroscopic measurements of emission and excitation spectra. With the aim of identifying possible correlations between the fluorescence, the characteristics color of the exoskeleton and the biology of the scorpions, 4 families, 9 genera and 24 species were studied. Our results suggest that the intensity of fluorescence is heterogeneous throughout the scorpion's exoskeleton studied here in such a way that pedipalps and metasomal segments fluoresce more intensely than the mesosomal segments. The spectrum of fluorescence across species is practically identical, suggesting that the same fluorophores are present in their exoskeletons. However, the fluorescence intensity emitted by each species varies according to their characteristic color (associated with the exoskeleton optical reflectance). Since the coloration of the exoskeleton is determined by the concentration of melanin and other pigments according to the substrate where scorpions live in, we conclude by suggesting that fluorescence may correlate directly to the ecomorphotype of the scorpions.

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