期刊導航
研究發現，生物發光在5.4億年前的深淵中進化而來
在地球最黑暗的角落里，太陽的光芒從未觸及，但仍然可以找到詭異的光芒，照亮陰影。
這就是生物發光，一種非凡的能力，已經分別進化了，至少 94 次縱觀地球生命的整個歷史。生物發光生物可以利用化學反應產生自己的光芒，這是使用它的不同生物用于各種目的的工具。
現在，科學家們已經將這種工具追溯到其最早的已知進化起源：一類稱為八角星在寒武紀的海洋深處，大約5.4億年前。這比上一個冠軍頭銜持有者的年齡高出一倍多，這是一種微小的深海甲殼類動物生活在 2.67 億年前.
“我們想弄清楚生物發光起源的時間，而八角珊瑚是地球上已知的最古老的生物發光動物之一，”海洋生物學家和主要作者丹妮爾·德利奧（Danielle DeLeo）說史密森學會和佛羅里達國際大學。
“所以，問題是他們什么時候發展出這種能力的？”
章魚是一組迷人的生物。像其他珊瑚一樣，它們由息肉組成，這些珊瑚蟲聚集在一起形成一個群體，通常生活在由其鈣化分泌物制成的框架上。然而，八角珊瑚因息肉的八重對稱性而得名，它們的骨骼比它們的剛性親戚更柔軟。
眾所周知，它們中的一些會發出生物發光，但其原因有點神秘，因為它們只有在受到干擾時才會發光。科學家認為，這可能是獵物的誘餌，或者是捕食者來吃以珊瑚為食并破壞珊瑚的小魚。
由于珊瑚是地球上最古老的生物之一，而八角珊瑚會發光，DeLeo和她的同事們認為這些生物可能是尋找生物發光早期起源的最佳場所。基礎工作已經到位，帶有2022 年出版的詳細八角族家譜，使用來自185個八角動物分類群的遺傳數據。
下一步是識別和追蹤已知生物發光八角珊瑚物種的譜系，這些物種是日本名古屋大學的海洋生物學家Manabu Bessho-Uehara和史密森學會的Andrea Quattrini進行的實地考察的一部分。
他們的海底探險在五種八角動物類型中發現了以前未知的生物發光 - 這一發現可以用于下一步，一種稱為祖先狀態重建的分析。
“如果我們知道今天生活的這些八角珊瑚物種是生物發光的，我們就可以使用統計數據來推斷它們的祖先是否極有可能是生物發光的。Quattrini 解釋道.
“具有共同特征的生物物種越多，當你回到過去時，這些祖先也可能具有這種特征的可能性就越高。
該團隊部署了幾種不同的統計分析，他們都返回了類似的結果：生物發光首先出現在大約5.4億年前所有八角珊瑚的共同祖先中。此時，多細胞生命仍處于起步階段，但有海洋無脊椎動物的眼睛能夠探測到共享寒武紀海洋的光。
同時，生物發光的出現表明了某種物種間的相互作用，并可能有助于弄清楚為什么這種能力會進化。
但還有另一個巨大的問題。如果今天活著的數千種八角動物的共同祖先具有生物發光，為什么現在很少有人擁有它？他們是如何失去它的？這是下一步，它可以更多地揭示寒武紀海洋的奇怪生態。
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