' ]5 _- g! Q1 F2 I( ~ t
. X3 e6 X4 g3 K/ @6 g' \ 八放珊瑚。 - v' c& k1 e; n, T! F& b5 _
在幽暗的深海,有许多行走的“彩灯”,凭自身点亮一隅。
. v2 X: W4 S# K5 x 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。 $ V1 V! ?( w5 p/ x2 l; _
“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。
4 Y* W# M- Y7 g* X1 U2 l- z2 h 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。 4 x* ?6 `, i- j0 U$ e5 J% M# Q$ t
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。
# c' c8 I1 G3 l 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。
6 m h, \! F4 u- N& H6 ^ 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。 3 Q1 N$ ?% ^+ \9 c
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。
, j/ {) @3 d2 F+ r 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。 % j8 B$ f- V. [& p
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) ; A4 q t- t2 G9 c2 R
相关论文信息: " B# L! @. J U; M- Q# m
https://doi.org/10.1098/rspb.2023.2626
( i% ^3 m2 E2 A4 q' T
: k- t8 \8 Q B& C$ c, [1 t. V 9 P2 }7 F7 P8 @- ~
; I8 o2 ?% v7 m# ^/ y
. k) j4 @' e4 S, }1 @
( Y; K7 b9 {! c! w% j% Z, O: `) S, W+ x- X _' x+ ?; l$ Y
) Q& _. }; ^. X& Z ]2 ]2 X* i+ O0 ~1 b7 R% f
J! ]3 w# g- Q/ K
( v. k3 j( u$ Y. B( O$ ^ N4 j" ]( ]2 E# ^ n
# X9 Z! s' I7 ^
]- e1 ~ y x( T+ K3 }, u |