八放珊瑚展示的生物發(fā)光。
圖片來(lái)源：《英國皇家學(xué)會(huì )學(xué)報B》
科技日報北京4月23日電 （記者張夢(mèng)然）據美國史密森國家自然歷史博物館科學(xué)家的一項新研究，至少5.4億年前，生物發(fā)光首先在一種海洋無(wú)脊椎動(dòng)物中進(jìn)化出來(lái)。23日發(fā)表在《英國皇家學(xué)會(huì )學(xué)報B》上的研究結果，將動(dòng)物身上發(fā)光這一特征最早出現的時(shí)間提前了近3億年。
生物發(fā)光，也就是生物體通過(guò)化學(xué)反應產(chǎn)生光的能力。其在自然界中已經(jīng)獨立進(jìn)化了至少94次，并涉及多種行為，包括偽裝、求偶、交流和狩獵。動(dòng)物發(fā)光的最早起源被認為是在大約2.67億年前的介形類(lèi)小型海洋甲殼類(lèi)動(dòng)物中。
八放珊瑚是一種進(jìn)化史古老且經(jīng)常發(fā)光的動(dòng)物群，包括軟珊瑚、海扇和海筆。和硬珊瑚一樣，八放珊瑚是微小的群居水螅體，它們分泌出一種物質(zhì)結構來(lái)作為“避難所”。但與它們石質(zhì)親戚不同的是，這種結構通常是軟的。八放珊瑚通常只有在受到碰撞或其他干擾時(shí)才會(huì )發(fā)光。
研究人員于2022年完成了極其詳細、以遺傳證據為基礎的八放珊瑚進(jìn)化樹(shù)，繪制了其進(jìn)化關(guān)系或系統發(fā)育圖。
此次，研究人員根據物理特征將兩塊已知年齡的八放珊瑚化石放置在進(jìn)化樹(shù)內，利用化石年齡和它們在八放珊瑚進(jìn)化樹(shù)中各自的位置來(lái)粗略測算八放珊瑚譜系何時(shí)分裂成兩個(gè)或更多分支，然后繪制了以活生物發(fā)光物種為特征的系統發(fā)育分支。
研究人員使用了多種不同統計方法來(lái)重建八放珊瑚祖先的狀態(tài)，最終得出了相同結果：大約5.4億年前，所有八放珊瑚的共同祖先可能就有了生物發(fā)光能力。此前人們認為發(fā)光介形類(lèi)甲殼類(lèi)動(dòng)物是動(dòng)物中最早進(jìn)化出生物發(fā)光的，而八放珊瑚比其早了2.73億年。
【總編輯圈點(diǎn)】
一種珊瑚為什么會(huì )成為生物發(fā)光的研究樣本？因為八放珊瑚數千個(gè)現存代表和較高的生物發(fā)光發(fā)生率都表明，生物發(fā)光在其進(jìn)化成功中發(fā)揮了重要作用。有趣的是，盡管它將生物發(fā)光“保留”了這么長(cháng)時(shí)間，但人們至今也不清楚發(fā)光的確切目的，只知道這對它們的健康和生存很重要。八放珊瑚一直受到氣候變化和資源開(kāi)采活動(dòng)的威脅，而今這項研究提供的進(jìn)化背景和見(jiàn)解，也將有助人們對這些珊瑚的監測和管理。
【關(guān)閉】
