|
; a/ Z1 a3 G J5 C: g
; r" K. @9 W# \5 t) Y 八放珊瑚。 % u+ ], e% v) A" G
在幽暗的深海,有许多行走的“彩灯”,凭自身点亮一隅。
2 S' `" I! c% }3 _0 i% h* w" g 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。 : |" e* Z. b Q" b3 c
“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。
1 J- Q" @7 i# g2 i0 k5 n 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。
$ A: n) |/ M. _8 [ 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。
b$ N' E) A( }& H6 @1 f. f4 c9 G 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。 2 w$ Y. i1 } w3 b4 t8 k
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。 0 b$ n: m* n" X! g7 M. z0 k3 s
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。 2 u' Y$ n& J9 f$ t0 F5 r5 y
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。
8 {8 q7 h* J6 D7 ^ 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) . r! e" E5 y2 _
相关论文信息:
3 X6 g& U- J' E& m% v https://doi.org/10.1098/rspb.2023.2626 6 _5 S2 H7 p" P9 [; F0 o' E Z
" x1 Z9 Q# t* C5 o: K5 l
* O; O' e+ t C' x4 F
$ x; L: i+ J' Z9 _- e6 Y" K4 i
2 q9 t8 {0 r1 s! n# B1 t% u7 D& h" k
3 b! o3 O4 f2 `2 C+ V$ ]/ {' _7 q9 E$ ^" T; @
6 o! o, H# C- v9 f% i% r# L# U
! {4 s/ ^) G1 a7 l7 x8 c
* b* f' E4 X: ?) Z2 M4 o# J$ [/ A: Z; w0 G$ a; W/ _! n$ u
( J( y* d( T) X6 E. R) `" q/ u" {$ Z& E* B
1 L2 s9 D% O/ Q3 h4 v+ h) n |