Animalele bioluminescente strălucesc de cel puțin 540 de milioane de ani

Bioluminiscența, denumită și biofotogeneză, este producția de lumină de către organismele vii, ca un caz particular al chimioluminiscenței. Iar animalele bioluminiscente reprezintă o minune a naturii, care există aproape de când s-au dezvoltat primele forme de ochi pe Pământ.

Această lumină rece este produsă de organisme vii (licurici, pești abisali, ciuperci, corali) sau de microorganisme, prin oxidarea unei substanțe proteice, secretată de acestea, numită luciferină.

Au fost găsite dovezi că bioluminescența a existat în rândul animalelor încă de acum 540 de milioane de ani, mai mult decât dublul dovezilor anterioare. Pe lângă faptul că va schimba modul în care ne imaginăm oceanele lumii în epoca Ediacaran și ulterior, descoperirea ar putea face lumină (o remarcă intenţionată) asupra motivelor pentru care bioluminescența a evoluat și este atât de răspândită în zilele noastre.

Capacitatea de a produce lumină este utilizată pe scară largă la multe specii de animale, ciuperci și organisme unicelulare. În mod remarcabil, au fost identificate mai mult de 100 de exemple în care această capacitate a evoluat independent, în loc să fie moștenită de la o specie ancestrală comună.

Unele organisme care nu o pot face singure au recrutat alte organisme în relații simbiotice. Beneficiile sunt uneori evidente, cum ar fi atragerea partenerilor sau atragerea prăzii. Cu toate acestea, este nevoie de multă energie pentru a face lumină, iar biologii se întreabă adesea cum justifică recompensa această cheltuială. Descoperirea rădăcinilor sale profunde în rândul Anthozoa ar putea schimba acest lucru.^[sursa]

„Nimeni nu știe foarte bine de ce [bioluminescența] a evoluat pentru prima dată la animale”, a declarat într-o declarație Dr. Andrea Quattrini de la Muzeul Smithsonian. Quattrini este curatorul de corali al muzeului și a investigat de ce coralii moi strălucesc uneori atunci când sunt deranjați, un comportament derutant pentru creaturi a căror vulnerabilitate face ca atragerea atenției asupra lor să fie periculoasă.

Împreună cu colegii săi, dr. Quattrini a descoperit că bioluminescența este anterioară coralilor moi în sine și poate fi urmărită până înainte de ramificarea gorgonelor, acele animale celenterate din mările calde, din coloniile arborescente de polipi, care fac parte din clasa octocoralierilor.

„Am vrut să ne dăm seama când a apărut bioluminescența, iar octocoralierii reprezintă unul dintre cele mai vechi grupuri de animale de pe planetă cunoscute ca fiind bioluminescente. Așadar, întrebarea era când și-au dezvoltat această abilitate?”, a declarat Dr. Danielle DeLeo.

Nu toți octocoralierii sunt bioluminescenți, dar foarte mulți sunt, în special cei care locuiesc în ape mai adânci. Folosind un arbore genealogic care dezvăluie relațiile dintre 185 de octocoralieri, DeLeo, Quattrini și coautorii au căutat speciile care folosesc bioluminescența în prezent pentru a investiga șansa ca și strămoșii lor să o fi făcut.

„Dacă știm că aceste specii de octocoralieri care trăiesc astăzi sunt bioluminescente, putem folosi statisticile pentru a deduce dacă strămoșii lor aveau o probabilitate ridicată de a fi bioluminescente sau nu. Cu cât sunt mai multe specii în viață cu trăsătura comună, cu atât mai mare este probabilitatea ca, pe măsură ce te deplasezi înapoi în timp, acei strămoși să fi avut probabil și ei această trăsătură.”, a mai declarat dr. Quattrini.

Rezultatele au fost verificate cu ajutorul mai multor abordări statistice, toate acestea producând același rezultat – octocoralierul ancestral, din care provine întreaga clasă, era probabil bioluminescent. Faptul că toți octocoralierii folosesc aceleași substanțe chimice pentru a produce lumină indică faptul că cei moderni care fac lumină și-au moștenit talentul de la acest eveniment unic.

Animalele bioluminescente strălucesc de cel puțin 540 de milioane de ani

Dovezile genetice și fosile plasează acest eveniment în urmă cu aproximativ 540 de milioane de ani, cu 273 de milioane de ani înainte de crustaceele ostracod, considerate anterior ca fiind cel mai vechi exemplu de bioluminescență din regnul animal.

Probabil că această trăsătură a adus un beneficiu evolutiv și continuă să aducă acest lucru și astăzi, deși nu se știe dacă avantajele sunt aceleași în lumea modernă foarte diferită.

O ipoteză interesantă propune că bioluminescența a apărut inițial ca o modalitate de eliminare a excesului de oxigen, lumina fiind un efect secundar care s-a dovedit ulterior a fi util. Deși nedovedită, autorii consideră că această idee este compatibilă cu ceea ce au aflat și cred că bioluminescența ar fi putut evolua la o specie de apă relativ puțin adâncă și a permis diversificarea în adâncuri.

Există aproximativ 3.500 de specii cunoscute de octocoralieri – și aproape sigur multe altele nedescoperite -, astfel că eșantionul de 185 de specii folosit pentru acest studiu este mic. Pentru a testa luminescența tuturor coralilor ar trebui să se facă o mulțime de teste și s-ar putea să nu se observe lumina dacă aceasta este slabă, dar echipa lucrează la un test genetic care ar putea rezolva această problemă în laborator.

În calitate de locuitori ai recifurilor de corali, coralii moi din apele de mică adâncime și majoritatea gorgonelor se numără printre speciile cele mai vulnerabile la schimbările climatice, iar multe dintre ele se confruntă cu amenințări mai locale, cum ar fi poluarea și pescuitul excesiv. Cele din apele mai adânci sunt probabil mai sigure, dar sunt amenințate de pescuitul cu traule de fund. Autorii speră că ceea ce au învățat va contribui într-un fel la supraviețuirea lor sau poate doar îi va face pe oameni mai dornici să salveze aceste surse de frumusețe.