Šviečiantys koralai gyvavo dar prieš dinozaurus: mokslininkai rado seniausią gyvybės švytėjimo pėdsaką

Mokslininkai skaičiuoja, kad bioliuminescencija evoliucijos istorijoje atsirado bent devyniasdešimt keturis kartus nepriklausomai vienas nuo kito. Skirtingi gyvūnai ir augalai ją naudoja skirtingiems tikslams, nuo grobio viliojimo iki apsaugos. Dabar pirmą kartą pavyko nustatyti ir seniausią jos kilmės pėdsaką.

Tyrimo autoriai teigia, kad ankstyviausia žinoma bioliuminescencija siekia kambro laikotarpį. Tuomet giliuose vandenyno rajonuose gyvenę koralai iš grupės „Octocorallia“ jau turėjo šį gebėjimą. Tai reiškia, kad bioliuminescencija Žemėje galėjo atsirasti maždaug prieš 540 mln. metų.

Bioliuminescencijos kilmės paieškos

Iki šiol seniausiu bioliuminescencijos pavyzdžiu buvo laikomas giluminis vėžiagyvis, gyvenęs prieš 267 mln. metų. Nauja analizė šią datą pastūmėjo daugiau nei dvigubai atgal. Jūrinė biologė Danielle DeLeo iš „Smithsonian Institution“ aiškino, kad koralai buvo logiška vieta ieškoti ankstyvųjų švytėjimo šaknų.

„Octocorallia“ yra viena iš seniausių gyvūnų grupių, kurių dalis ir šiandien švyti. Tyrėjams kilo klausimas, kada jų protėviai pirmą kartą įgijo šį bruožą. Atsakymui reikėjo ir genetinių duomenų, ir gyvų rūšių stebėjimų.

Kas yra „Octocorallia“?

Šie koralai sudaryti iš polipų kolonijų, kurios gyvena ant jų pačių išskiriamo kalkinio karkaso. Skirtingai nei kietieji koralai, „Octocorallia“ turi minkštesnius skeletus. Jų pavadinimas susijęs su aštuonių dalių polipų simetrija.

Kai kurie šios grupės koralai švyti tik tada, kai yra suerzinami ar paliečiami. Kodėl taip vyksta, dar nėra aišku, bet spėjama, kad šviesa gali vilioti grobį arba pritraukti plėšrūnus, kurie suėstų koralus žalojančias mažas žuvis. Tai rodo, kad švytėjimas gali turėti daugiau nei vieną funkciją.

Kaip buvo atliktas tyrimas?

Pagrindas šiai analizei buvo 2022 metais sudarytas išsamus „Octocorallia“ giminystės medis, paremtas genetiniais duomenimis. Vėliau jūriniai biologai Manabu Bessho Uehara iš „Nagoya University“ ir Andrea Quattrini iš „Smithsonian Institution“ surinko naujus pavyzdžius ekspedicijose jūros dugne. Ten jie aptiko bioliuminescenciją dar penkiose anksčiau nežinotose koralų grupėse.

Turėdami daugiau švytinčių rūšių, mokslininkai atliko protėvių būsenos rekonstrukciją. Ši statistinė analizė leidžia spręsti, ar bendras protėvis greičiausiai turėjo tą patį bruožą. Kuo daugiau šiandieninių rūšių dalijasi savybe, tuo didesnė tikimybė, kad ji buvo ir anksčiau.

Ką tai reiškia evoliucijai?

Skirtingi analizės metodai pateikė tą pačią išvadą. Bioliuminescencija greičiausiai atsirado bendrame visų „Octocorallia“ protėvyje kambro laikotarpiu, maždaug prieš 540 milijonų metų. Tai buvo metas, kai daugialąstė gyvybė dar tik kūrėsi, tačiau jau egzistavo organizmai su akimis, galinčiomis aptikti šviesą.

Toks sutapimas leidžia spėti, kad bioliuminescencija galėjo vystytis kaip atsakas į kitų rūšių elgesį. Vis dėlto išlieka svarbus klausimas, kodėl šiandien švyti tik nedidelė „Octocorallia“ dalis. Kita tyrimų kryptis bus aiškintis, kaip ir kodėl šis gebėjimas buvo prarastas.