一群科学家来自 史密森尼国家自然历史博物馆 使用遗传数据和统计模型来证明生物发光—— 生物产生光 通过化学反应——大约 5.4 亿年前首次在称为八珊瑚的海洋无脊椎动物中进化而来。
寻找生物发光
八珊瑚（或称软珊瑚）是小型水螅状生物，为它们的生活区创造了一个软结构网络。 相比之下，珊瑚更大，建造的住房结构更坚硬。
在这项研究之前，人们首次认为生物发光是在大约 2.67 亿年前，被称为介形类的小型海洋甲壳类动物中出现的。 该特征已被证明在自然界中独立进化了 94 次。
那么为什么选择八珊瑚呢？
研究小组关注八珊瑚有三个原因。 首先，八珊瑚是已知的最古老的“发光”生物之一。 其次，他们拥有丰富的相关遗传数据。 最后，研究小组成员拥有丰富的生物体研究经验，包括使用 185 个物种的数据完成进化谱系树。
八珊瑚家谱
研究小组在这棵树的基础上，利用统计数据来确定每个分支产生生物发光物种的概率。 他们从两块已知年龄的八珊瑚化石开始，将它们放在八珊瑚族谱上，绘制出包含与生物发光相关的基因的分支，然后使用统计技术来追踪也包含该特征的古代分支的概率。
参与这项研究的博物馆研究员丹妮尔·德莱奥 (Danielle DeLeo) 表示，他们预计这一特征会延伸到很远的家谱中，但它的延伸程度却令人“惊喜”。
“我们认为这种特征相当古老，因为它是一个古老的动物群体，并且在该群体中非常普遍，”德莱奥说。 然后他们进行了多次测试，试图反驳他们的发现——但它仍然是正确的。
为什么会发生生物发光？
尽管现在人们更好地理解了生物发光的“何时以及如何”，但研究人员仍然没有最终确定“为什么”。 科学家将生物发光与伪装、求偶和交流等行为联系起来，但这些只是理论。 “珊瑚目前的功能有点神秘，”德莱奥说。
“照明很可能会引诱软珊瑚的猎物，或者作为防盗警报器，”德莱奥说。“当你撞到这些珊瑚的树枝时，它们会发出这种生物发光的光，可能会警告潜在的捕食者。”
然而，这个功能发展得这么早似乎有点复杂。 一些科学家推测，生物发光是保护细胞免受压力的化学过程的副产品。 然后，随着生物变得越来越复杂，他们保存了这个函数，因为它在其他方面被证明是有用的。
该团队的工作为调查这种差异设定了更早的起点。
文章来源
在加入《Discover》杂志之前，Paul Smaglik 担任了 20 多年的科学记者，专门研究美国生命科学政策和全球科学职业问题。 他的职业生涯始于报纸，后来转向科学杂志。 他的研究成果发表在《科学新闻》、《科学》、《自然》和《科学美国人》等出版物上。
2024-04-23 23:01:00
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