Félmilliárd éve jelenhettek meg az első világító állatok

540 millió évvel ezelőtt világíthatták be először az óceánokat az első fénykibocsátásra képes korallok. A friss kutatásról, amely a korábbiaknál 270 millió évvel korábbra tolja a biolumineszcencia kialakulását, szerdán számolt be a Nature hírportálja.

A biolumineszcencia legalább száz különálló alkalommal fejlődhetett ki az evolúció során, köztük szentjánosbogarakban, amelyek azt kommunikációra használják, vagy horgászhalaknál, amik a segítségével magukhoz vonzzák prédájukat, valamint elriasztják a ragadozókat. A jelenség általában a luciferáz enzim és a luciferin vegyületek közötti kémiai reakcióhoz köthető, ami fénykibocsátást eredményez.

„Fogalmunk sem volt róla, hogy ilyen idős lesz [a biolumineszcencia]. Az a tény, hogy ez a jelleg több száz millió éven át fennmaradt, arra utal, hogy valamiféle fitnesz előnyt biztosít” – mondta a Nature-nek Danielle DeLeo, a Floridai Nemzetközi Egyetem tengerbiológusa, aki szerint kutatásuk alapján a biolumineszcencia lehet a legősibb kommunikációs forma.

A szakember és kollégái a Proceedings of The Royal Society B folyóiratban április 24-én közölt tanulmányukban bioinformatikai módszerekkel rekonstruálták, miként alakulhatott ki a biolumineszcencia a korallokban (Anthozoa). Az aljzaton élő korallok, amelyek a csalánozók (Cnidaria) közé tartoznak, nagyjából 570 millió évvel ezelőtt jelentek meg a Földön az ediakara időszak végén.

A kutatók a puha vázzal rendelkező nyolcosztatú virágállatok (Octocorallia) csoportjára fókuszáltak, amiknél viszonylag elterjedt a biolumineszcencia, bár az nem ismert, hogy pontosan mire hasznosítják. Egy 2022-es, a nyolcosztatú virágállatok evolúciós rokonsági kapcsolatait tisztázó filogenetikai kutatás, és fosszilis bizonyítékok alapján rekonstruálták, miként alakult ki a jelenség az állatokban és hogyan terjedt el evolúciójuk során.

Az így kapott törzsfa alapján azt állítják, hogy a nyolcosztatú virágállatok utolsó közös őse már valószínűleg biolumineszcens lehetett. Ez alapján a jelleg már nagyon korán, több mint 500 millió éve megjelent, nagyjából azzal egyidőben, hogy az állatok törzsfájának más ágain kialakultak az első, szemeikkel látásra képes fajok.

DeLeo szerint a luciferáz enzim először egy antioxidáns termelésére alakulhatott ki a korallokban, majd később a reakció során keletkező fény hasznos lehetett kommunikációs célokra is. „Ha fényt bocsátasz ki, akár direkt, akár véletlenül, azzal jelzel más állatoknak, hogy hé, itt vagyok!” – mondta a kutató.