9 W4 o" z# Z, [ W ~# V
4 r0 f8 l' o4 r' _ 八放珊瑚。
2 r$ r' H7 G/ U% _7 f$ E 在幽暗的深海,有许多行走的“彩灯”,凭自身点亮一隅。 / r, L# c4 e$ U4 f
科学家发现,这种生物发光现象是一种古老的特征。此前有研究发现,约2.67亿年前,一群小型海洋甲壳类动物已经实现生物发光。而一项4月24日发表于英国《皇家学会学报B》的研究发现,大约5.4亿年前,一个古老的珊瑚群就发展出了自发光的能力。这将生物发光的起源往前追溯了约2.7亿年。
& R9 V% f2 a9 G “这种特征已经保留了数亿年。这一事实告诉我们,它赋予了生物某种优势。”美国佛罗里达国际大学进化海洋生物学家Danielle DeLeo说。 9 r9 L& L+ f5 c( w& `- S
生物发光现象在动物和其他生物中独立进化了近百次。一些发光物种,如萤火虫,利用光在黑暗中交流。其他一些物种,如琵琶鱼,则通过发光引诱猎物或吓跑捕食者。 3 X9 B" Q. `+ V( F8 X- B1 o
然而,生物进化出发光特性的原因并未完全搞清。比如在浅海和深海中均有发现的八放珊瑚。它们通过产生的荧光素酶分解化学物质发光。但八放珊瑚是利用光来诱捕浮游动物还是另有目的,此前并不清楚。
2 e1 ]# ^) @) e5 ^0 v: K) I 已知的八放珊瑚有很多种,大部分生活在热带和亚热带浅海区。为了寻找答案,DeLeo和同事分析了大量的遗传序列数据集和稀少的八放珊瑚化石记录,以重建其进化史。然后,他们使用计算机模型分析其祖先物种生物发光的可能性。结果发现,生活在5.4亿年前的八放珊瑚的共同祖先,可能具有生物发光性。这一发现表明,基于荧光素酶的生物发光现象很早就进化出来了,只不过这种特征在一些后代中消失了。
, {; `, f8 ^+ ]% Q/ |. g V# U6 a 研究表明,至少从寒武纪(约5.4亿年至4.85亿年前)第一个动物物种长出眼睛开始,生物发光就已经存在了。
. S! H: l" q$ F" u u, @0 J" l$ Q; ` 在美国加州大学圣芭芭拉分校进化生物学家Todd Oakley看来,上述发现很令人惊讶,因为生物发光是一种在进化过程中时隐时现的特征。
) V% H& o+ \0 V8 E 事实上,利用荧光素酶的化学反应发光只是动物发光的一种方式,其他生物会利用不同的化学物质获得发光效果。DeLeo认为,就八放珊瑚而言,荧光素酶系统可能是为了产生抗氧化剂而进化来的。但后来,这些光对于交流很有用。 H8 l1 q w4 L* v$ z
无论如何,生物发光的深层起源表明,它可能是地球上最古老的交流方式之一。“不管是否有意为之,只要你发光,就是在向其他动物发出信号。”DeLeo说,“就像在说‘嘿!我在这里’!”(徐锐)
4 H/ k' i0 e: U* } 相关论文信息:
- r3 K0 s( h6 m/ m% M https://doi.org/10.1098/rspb.2023.2626 , d y0 r) J# [) q
: q& D8 X7 A* {$ o5 @5 x5 A% y0 z 5 A/ ~* W& H: C" }' \
$ X! [5 V' }* m; E% W% g
' s# y1 x' e1 n9 @% s4 y* v
5 R1 D) y3 q) H% X2 {) x/ F2 z; V% M" k9 q3 F1 A+ U
. C( N7 T# o+ R* T- \6 M$ L
, H5 u! B9 v, G
" |* z5 k- @4 o# J. ~8 b! i# \5 y' [( ~. j
`" }$ q9 D& O) r4 C1 }# [4 ? ^' _% F8 [5 p
) t% _6 S, U5 a6 c" B- B
|