Биолюминесценции не менее полумиллиарда лет

Живые организмы, демонстрирующие удивительное, потустороннее свойство биолюминесценции, существуют гораздо дольше, чем мы привыкли думать, о чем свидетельствуют недавние исследования этой способности у октокораллов.

Восьмикораллы, несмотря на их название, предполагающее близкое родство, на самом деле представляют собой отдельную группу морских беспозвоночных. Их можно найти процветающими и излучающими свет в океанах Земли. Недавнее исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the Royal Society B, показывает, что октокораллы освещали подводный мир на протяжении как минимум 540 миллионов лет.

В кембрийский период появились животные, способные обнаруживать свет. Наше исследование предполагает, что взаимодействие с участием света могло иметь место между октокораллами и другими видами, поскольку это было время, когда животные быстро развивались и выполняли новые экологические роли. Кватрини, старший автор исследования и зоолог Смитсоновского института, поделился этим мнением в электронном письме TopMob. Сейчас понятно, что биолюминесценция играет решающую роль в общении многих животных, особенно тех, которые обитают в глубоководной среде.

Биолюминесценции не менее полумиллиарда лет

Октокораллы создают свет посредством биологического процесса, называемого биолюминесценцией. Причиной этого производства света является фермент люцифераза, который инициирует химическую реакцию, приводящую к излучению света. Напротив, такие животные, как светлячки, используют магний и АТФ для своих биолюминесцентных дисплеев, что приводит к прерывистым вспышкам света. Недавнее исследование показало, что биофлуоресценция, то есть излучение света под воздействием внешних источников света, более распространена среди млекопитающих, чем считалось ранее. Биофлуоресценцию не следует путать с биолюминесценцией, когда существо само генерирует свет посредством внутренних реакций.

Исследование 2020 года показало, что биолюминесценция, способность организмов производить и излучать свет, развивалась независимо как минимум 94 раза у разных видов. Ранее считалось, что самый старый известный случай этого явления связан с особым типом мелких ракообразных, называемых остракодами.

Чтобы выяснить, когда биолюминесценция впервые появилась у октокораллов, исследователи обратились к эволюционному древу, созданному другой командой в 2022 году, в которую входил Кваттрини. Они поместили на это дерево два окаменелых экземпляра октокорала, чтобы определить время разделения их линий. Затем они отметили на дереве все живые биолюминесцентные виды. Наконец, они применили реконструкцию состояния предков – метод, который определяет вероятную черту предка на основе черт его потомков – для анализа дерева и определили примерно 540 миллионов лет назад, когда общий предок восьмикораллов мог жить, прямо перед Кембрийский взрыв породил разнообразные формы жизни.

В настоящее время исследователи не могут точно определить, когда впервые появилась биолюминесценция, основываясь только на статистических данных. Однако Кваттрини выразил надежду, что в будущем достижения в области древних методов ДНК позволят нам идентифицировать остатки генов, таких как люцифераза, в очень старых окаменелостях.

Возраст самой старой идентифицированной ДНК составляет около 1 миллиона лет, и она была извлечена из окаменелых останков мамонта на острове Врангеля. Удивительно, но эти древние существа обитали здесь примерно 4000 лет назад. Любопытно, что самые старые из известных светящихся октокораллов появились значительно раньше этой находки. Это новое открытие устанавливает замечательный возрастной рекорд для такой исключительной черты среди разнообразных жителей Земли.

Смотрите также

2024-04-24 02:15