Дослідники встановили, що біолюмінесценція, або ж здатність живих істот випромінювати світло через хімічні реакції, з’явилася на нашій планеті значно раніше, ніж це було попередньо припущено.
Біолюмінесценція трапляється в місцях, куди не доходить сонячне світло, зокрема на великих океанічних глибинах. За даними науковців, ця здатність незалежно виникала щонайменше 94 рази у різних груп живих істот. Організми використовують світіння з різною метою -- наприклад, щоб приваблювати здобич або захищатися від загроз.
Нове дослідження показало, що найдавнішими носіями біолюмінесценції були корали з групи восьмипроменевих коралів -- октокоралів (Octocorallia). Вони з'явилися в кембрійський період близько 540 мільйонів років тому на дні океану. Це більш ніж удвічі раніше за попереднього "рекордсмена" -- глибоководного ракоподібного віком близько 267 мільйонів років.
"Наша мета полягала в тому, щоб встановити, коли саме виникла біолюмінесценція, оскільки октокорали є однією з найстаріших груп тварин, здатних до світіння," – зазначила морська біологиня та головна авторка дослідження Даніель ДеЛео зі Smithsonian Institution.
Октокоралі формуються з безлічі дрібних поліпів, які об'єднуються в колонії. На відміну від твердих коралів, їхній скелет є м'яким, а також вони вирізняються симетрією з вісьмома променями. Деякі з цих організмів здатні світитися, проте зазвичай це відбувається лише в момент, коли їх турбують. Причини такого світіння залишаються нез'ясованими: науковці висувають гіпотези, що воно може служити для приваблення здобичі або, навпаки, відлякувати хижаків, які поїдають тих істот, що загрожують коралам.
Науковці скористалися вже існуючим "сімейним деревом" октокоралів, яке було сформовано на основі генетичної інформації 185 видів. Крім того, морські біологи Манабу Бессо-Уехара з університету Нагоя та Андреа Кваттріні зі Смітсонівського інституту виявили біолюмінесценцію у ще п'яти нових типах октокоралів, про існування яких раніше не було відомо.
Виходячи з цих даних, дослідники здійснили процедуру, відому як відновлення предкового стану. Це статистичний метод, що дає змогу встановити, чи могли предки сучасних видів володіти здатністю до світіння.
"Якщо численні сучасні види мають певну спільну характеристику, це підвищує ймовірність, що така ознака існувала і у їхніх давніх предків", -- зазначив Андреа Кваттріні.
Усі застосовані підходи призвели до ідентичного висновку: біолюмінесценція виникла у спільного предка всіх октокоралів приблизно 540 мільйонів років тому. У той період багатоклітинне життя лише починало свій розвиток, проте в океанах вже мешкали безхребетні істоти, які мали органи зору, здатні виявляти світло.
Синхронність виникнення світлочутливих організмів і біолюмінесценції може вказувати на можливу взаємодію між різними видами, а також сприяти глибшому розумінню причин появи цієї унікальної здатності.
Водночас залишається нез’ясованим питання: якщо спільний предок усіх сучасних октокоралів мав здатність до біолюмінесценції, чому нині лише невелика кількість видів зберегла цю властивість і яким чином вона була втраченя. Це саме і є предметом подальших наукових досліджень.
#Генетика #Види #Організм #Нагоя #Земля #Останній універсальний спільний предок #Тварина #Хижацтво #Дерево. #Скелет #Безхребетні #Корал #Біолюмінесценція #Поліп (зоологія) #Кембрій #Колонія (біологія) #Смітсонівський інститут
