В коралови вкаменелости, търсене на първото сияние на биолуминесценция

Биолуминесценцията се употребява в цялото животинско царство, изключително в морската среда, за примамване на плячка, стряскане на хищници и даже да работи като камуфлаж в околната светлина.

„ Винаги споделяме, че светлината е лимитирана в дълбокото море, само че има доста организми, които създават лична светлина “, сподели Андреа Куатрини, зоолог в Националния природонаучен музей Смитсониън във Вашингтон.

Ослепителният искра на биолуминесценцията е постоянно срещан при Octocorallia, известни също като octocorals, клас от над 3000 типа Anthozoa в това число морски ветрила, морски писалки и меки корали. Разпространението на биолуминесценцията при тези заседнали животни има доста смисъл, сподели доктор Куатрини: „ Те се заселват някъде и са там. “

Колко време съществуват организмите способността да излъчва светлина е в центъра на последните проучвания на доктор Куатрини и сътрудници. Последното им изследване, оповестено във вторник в списанието Proceedings of the Royal Society B, връща времето за появяването на биолуминесценцията обратно до преди към 540 милиона години, от съществуващото схващане, че се е появило в дребните морски ракообразни преди 267 милиона години. p> еволюира съвсем 100 пъти в историята, породена от елементарна химическа реакция, когато произвеждаща светлина молекула, наречена луциферин, реагира с ензим, наименуван луцифераза.

„ Тази дарба биолуминесценцията дава на тези животни някакъв тип преимущество за оцеляване или фитнес “, сподели Даниел ДеЛео, водещ създател на проучването и биолог, обвързван с Международния университет на Флорида и Националния природонаучен музей Смитсониън.

Подготвяйки сцената за отговор на този въпрос, през 2022 година доктор. Куатрини и нейният някогашен консултант Катрин Макфадън от колежа Харви Мъд в Калифорния, която също е създател на новото проучване, преразгледаха октокоралното дърво на живота въз основа на нови генетични данни.

В новото изследване откривателите включиха датирани октокорални вкаменелости, с цел да дефинират по кое време клоните на дървото се разминават.

След това те събраха данни за съществуването или отсъствието на биолуминесценция като допустимо най-вече от тези типове, дърпайки се от предходни проучвания, както и от продължаващата им работа. Оттам те използваха серия от статистически модели, с цел да работят обратно във времето, в продължение на стотици милиони години, с цел да изчислят вероятността за биолуминесценция за всеки общ предходник на дървото.

„ Усещането за светлина към този момент е еволюирало до тогава “, само че не напълно под формата на очи, сподели Елена Болати, морски биолог от университета в Копенхаген, който не е взел участие в изследването. „ Хищниците също не са били постоянно срещани преди камбрийската детонация “, добави тя, „ тъй че това има забавни последствия във връзка с първичната функционалност на биолуминесценцията. “

Тази работа дава поддръжка към дългогодишна доктрина, че – защото химическата реакция, която е в основата на биолуминесценцията, изразходва О2 – биолуминесценцията първо се е развила като предпазен механизъм против производството на рискови молекули, съдържащи О2, наречени свободни радикали. Светенето може просто да е било непряк артикул, само че, както се оказа, потребен.

„ Можете да се погрижите за кислорода и можете да извършите светлина и може би можете да възпирате хищници или привличане на плячка и тогава ще имате триумф в бъдещите генерации, ” сподели доктор Куатрини.

Сега откривателите са фокусирани върху генетичен тест, който, употребявайки единствено малко парче тъкан, ще оцени дали ензимът луцифераза на животно е функционален, знак, че може да биолуминесцира. Тази техника ще отстрани нуждата от събиране на цяла октокорална колония, с цел да се тества физически дали свети, сподели доктор ДеЛео, помагайки за отбраната на тези същества от евентуалните закани от сондиране на нефт, лов на риба и други антропогенни рискове.