Bioluminescence is Even Older Than We Knew

 

Phát quang sinh học (BIOLUMINESCENCE) cổ hơn cả chúng ta nghĩ

VIẾT BỞI: Carmen Leitch

Một số loài sinh vật tỏa sáng tự nhiên, trong hiện tượng được biết đến là ánh sáng sinh học. Được cho là tính năng này đã tiến hóa độc lập ở nhiều loài động vật ít nhất là 94 lần, và đã liên kết với một loạt các hành vi như giao tiếp, ngụy trang và săn mồi. Những loài giáp xác, sống cách đây khoảng 267 triệu năm, được cho là là những sinh vật tỏa sáng sinh học cổ nhất. Nhưng nghiên cứu mới đã đẩy các loài giáp xác đó ra khỏi danh sách những sinh vật tỏa sáng sinh học cổ nhất. Theo báo cáo trên Tạp chí Hoàng gia B: Khoa học Sinh học, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng octorals, là các động vật không xương sống biển sống cách đây khoảng 540 triệu năm, hiện là sinh vật tỏa sáng sinh học cổ nhất được biết đến.

A deep-sea, bioluminescent octocoral: Iridogorgia magnispiralis / Credit: NOAA Office of Ocean Exploration and Research, Deepwater Wonders of Wake

Các nhà khoa học quan tâm đến lý do tại sao đặc tính này đã xuất hiện. "Chẳng ai biết chính xác tại sao nó đã tiến hóa lần đầu tiên trong động vật," nhưng việc tìm hiểu về điều này cũng có thể nghĩa là tìm ra những loài đầu tiên có đặc điểm này.

Octorals là những sinh vật cổ xưa tạo thành các polyp đa cư trú, bao gồm các loài san hô mềm, quạt biển và bút biển; nhiều thành viên của nhóm này vẫn tồn tại ngày nay. Chúng tạo ra một loại kiến trúc mà chúng sử dụng như một môi trường sống, khiến chúng trở nên giống như các loài san hô cứng. Tuy nhiên, octorals thường mềm mại, và chúng tỏa sáng khi bị xáo trộn hoặc va chạm.

Kể từ khi octorals là loài động vật cổ nhất có khả năng tỏa sáng sinh học, các nhà khoa học muốn xác định khả năng này đã xuất hiện khi nào, như lưu ý từ tác giả nghiên cứu đầu tiên Danielle DeLeo, một cộng tác viên nghiên cứu của bảo tàng và một nhà khoa học sau tiến sĩ.

Một lịch sử tiến hóa của octorals đã được tạo ra gần đây bởi Quattrini và đồng nghiệp, sử dụng dữ liệu di truyền từ 185 loài octoral.

Với một số phương pháp thống kê khác nhau, các nhà điều tra sử dụng lịch sử di truyền đó để tái tạo nguồn gốc của sự tỏa sáng sinh học trong octorals, bao gồm cả các dòng thời gian. Tất cả các mô hình thống kê đều đưa ra cùng một kết quả: 540 triệu năm trước, đã có một sinh vật là tổ tiên chung của tất cả octorals, và có rất nhiều khả năng đã có khả năng tỏa sáng sinh học.

The bamboo octocoral Isidella sp. displaying bioluminescence in the Bahamas / Credit: Sönke Johnsen

Kể từ vẫn còn hơn 3.000 thành viên của nhóm này còn sống, các nhà nghiên cứu đã đề xuất rằng ánh sáng sinh học đã đóng vai trò quan trọng trong sự thành công tiến hóa của những sinh vật này. Mặc dù các nhà khoa học vẫn chưa biết tại sao octorals tỏa sáng sinh học, việc nó vẫn tồn tại cho thấy rằng nó quan trọng đối với giao tiếp và sự sống còn của những sinh vật này, các nhà nghiên cứu lưu ý.

Trong hầu hết các loài động vật có khả năng tỏa sáng sinh học, một phản ứng hóa học chịu trách nhiệm, trong đó một enzyme được gọi là luciferase điều chỉnh một phân tử được gọi là luciferin, và trong quá trình này, ánh sáng được phát ra.

Nguồn: Smithsonian, Tạp chí Hoàng gia B

Reposted and translated by Moc and Chat-GPT