Может ли длительное воздействие высокоэнергетического излучения без соответствующего видимого излучения вызвать меланизм у вида?

В некоторых средах (подумайте о Фаэрунском Подземье для фэнтезийного примера или о планете, вращающейся вокруг пульсара для любителей научной фантастики), высокой энергии (УФ и выше, но меня больше всего беспокоит УФ и очень мягкое рентгеновское излучение здесь). поскольку жесткое гамма-излучение в любом случае сделает жизнь животных невозможной), излучение преобладает над видимым светом в рассматриваемой среде.

Предполагая, что другие проблемы (пищевая цепь разрешима, подробности см. в этом ответе )) решены, будут ли наземные животные (или, что еще лучше, разумные) в этой среде развиваться меланизм (т.е. очень темная кожа) в результате радиации - тяжелые окрестности? Или это было бы контрпродуктивно как эволюционная адаптация? Я уже говорю о точке, где окружающая среда слишком богата радиацией, чтобы даже простая ящерица могла эволюционировать, не говоря уже о разумной земной жизни? (Жизни в океане легче, поскольку вода является довольно хорошим радиационным щитом, поэтому я не рассматриваю ее для этого вопроса.)

Ответы (3)

Грибы приспосабливаются к ионизирующему излучению, вырабатывая больше меланина — они «меланизируются». Эта форма адаптации была отмечена в различных условиях.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2677413/

Так что если вы говорите о грибке, то да. Но грибы могут делать что-то другое — они могут использовать меланин для захвата энергии излучения, а затем использовать ее в своих целях.

http://www.asmscience.org/content/journal/microbiolspec/10.1128/microbiolspec.FUNK-0037-2016

Работа in vitro показывает, что введение меланина в клетки животных снижает повреждение от ионизирующего излучения.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10789895

Это привело бы к предположению, что организм с большим количеством меланина выживет в контексте ионизирующего излучения.

Учитывая, насколько простым было бы проведение этого эксперимента, я был удивлен, насколько трудно было найти результаты. Я наконец сделал. http://www.rrjournal.org/doi/abs/10.2307/3578834?code=rrs-сайт

Меланин действительно защищает от мутационного повреждения от ионизирующего излучения, а более высокие уровни меланина связаны с меньшим повреждением экспериментальных организмов, подвергавшихся воздействию радиации на протяжении многих поколений.

/разовьется ли у наземных животных в этой среде меланизм в результате сильного радиационного окружения/. Они могли бы, если бы не развился какой-то более совершенный метод, лишивший адаптивное преимущество меланизма. Следует отметить тот факт, что УФ-излучение не проникает очень глубоко, поэтому кожа/покровы являются местом, где животные накапливают меланин. Поскольку ионизирующее излучение действительно проникает, можно ожидать более общего распределения меланина по клеткам тела; т.е. они будут темнее насквозь.

Короткий ответ:

Нет.

Более длинный ответ:

Во-первых, меланизм имеет тенденцию развиваться в естественном мире как форма маскировки от других животных, хищников или жертв, а не от воздействия света, поэтому вопрос скорее в том, поможет ли меланизм животному избежать обнаружения.

Во-вторых, если УФ-излучение является доминирующей формой излучения, то более вероятно, что, как и пчелы, формы жизни во Вселенной будут видеть в этой части спектра и поэтому, скорее всего, будут казаться нам прозрачными или бледно окрашенными. Если излучение сильное, у них, вероятно, разовьется кожная ткань «цвета», который отражает большую часть ультрафиолетового света, поскольку белый цвет отражает большую часть видимого света. Учитывая высокую энергию УФ, мне это кажется вполне вероятным. Таким образом, меланизм или его эквивалент в УФ-диапазоне еще менее вероятен, потому что они будут поглощать, а не отражать излучение.

Скорее всего, у них разовьется не только меланизм, но и подходящий экзоскелет, который будет действовать как физический барьер против радиации.

Жизнь на сердце сначала зародилась в воде, где ультрафиолетовое излучение солнца было снижено до приемлемого уровня. Затем, когда озон начал выделяться и фильтровать УФ-излучение, жизнь мигрировала на сушу. Если бы меланизм был «настройкой», позволяющей переносить высокое ультрафиолетовое излучение, жизнь на нашей планете уже использовала бы его.