生物發光至少在5.4億年前首次在動物身上進化，推翻了之前最古老的例子

2025-11-27 22:15:12 分類：時尚 閱讀(1724)

2009年，八放珊瑚在巴哈馬群島展示生物發光。至少深圳高端美女上門外圍上門外圍女（電話微信180-4582-8235）提供全球及一二線城市兼職美女上門外圍上門外圍女來源：uux.cn/Sönke Johnsen
（神秘的億年地球uux.cn）據史密森學會：史密森學會國家自然歷史博物館科學家的一項新研究結果顯示，至少5.4億年前，前首前最生物發光首次在動物體內進化，次動進化于一組被稱為八放珊瑚的物身海洋無脊椎動物中。
這項研究結果于4月23日發表在《英國皇家學會學報B：生物科學》上，化推將這種發光特性在動物身上出現的古老最古老記錄倒退了近3億年，并有一天可以幫助科學家解碼為什么產生光的生物上進能力首先會進化。
生物發光——生物通過化學反應產生光的發光翻能力——在自然界中獨立進化了至少94次，并參與了一系列行為，至少深圳高端美女上門外圍上門外圍女（電話微信180-4582-8235）提供全球及一二線城市兼職美女上門外圍上門外圍女包括偽裝、億年求偶、前首前最交流和狩獵。次動到目前為止，動物生物發光最早的起源被認為是2.67億年前，在被稱為介形蟲的小型海洋甲殼類動物中。
但對于一個真正具有啟發性的特征來說，生物發光的起源仍然模糊不清。
博物館珊瑚館長、該研究的資深作者Andrea Quattrini說：“沒有人知道它為什么首先在動物身上進化。”。
但Quattrini和主要作者Danielle DeLeo，博物館研究助理和前博士后，要最終解決生物發光為什么進化的更大問題，他們需要知道這種能力是何時首次出現在動物身上的。
為了尋找這種特征的最早起源，研究人員決定回顧八放珊瑚的進化史，八放珊瑚是一種進化上古老且經常發光的動物群，包括軟珊瑚、海扇和海圈。
與硬珊瑚一樣，八放珊瑚是微小的群體性珊瑚蟲，它們分泌一個框架，成為它們的避難所，但與它們的石珊瑚不同，這種結構通常是柔軟的。發光的八角珊瑚通常只有在受到撞擊或其他干擾時才會發光，這讓它們產生光的確切功能有點神秘。
DeLeo說：“我們想弄清楚生物發光起源的時間，八放珊瑚是地球上已知的最古老的生物發光動物群之一。”。“所以，問題是他們什么時候培養出這種能力的？”
并非巧合的是，Quattrini和Harvey Mudd學院的Catherine McFadden在2022年完成了一個極其詳細、得到充分支持的八放珊瑚進化樹。Quattrini和她的合作者利用185種八放珊瑚的遺傳數據創建了這張進化關系圖。
有了這棵基于基因證據的進化樹，DeLeo和Quattrini根據其物理特征在樹內定位了兩塊已知年齡的八放珊瑚化石。科學家們能夠利用化石的年齡及其在章魚進化樹中的位置來大致計算出章魚譜系何時分裂成兩個或多個分支。
接下來，研究小組繪制了以活體生物發光物種為特征的系統發育分支。
隨著進化樹的年代和包含發光物種的分支的標記，該團隊隨后使用一系列統計技術進行了一項名為祖先狀態重建的分析。
Quattrini說：“如果我們知道今天生活的這些八放珊瑚是生物發光的，我們就可以用統計數據來推斷它們的祖先是否很有可能是生物發光。”。“具有共同特征的活物種越多，隨著時間的推移，這些祖先可能也具有這種特征的概率就越高。”
研究人員使用了許多不同的統計方法來重建它們的祖先狀態，但都得出了相同的結果：大約5.4億年前，所有八放珊瑚的共同祖先很可能是生物發光的。這比發光的介形蟲甲殼類動物早了2.73億年，介形蟲曾被認為是動物生物發光進化最早的動物。
DeLeo和Quattrini說，八放珊瑚有數千個活著的代表，生物發光的發生率相對較高，這表明這種特征在該群體的進化成功中發揮了作用。雖然這進一步引出了八放珊瑚使用生物發光究竟是為了什么的問題，但研究人員表示，它被保留了這么長時間，這一事實突顯了這種交流形式對它們的健康和生存有多么重要。
既然研究人員知道所有八放珊瑚的共同祖先可能已經有能力產生自己的光，他們有興趣更徹底地了解該群體3000多個現存物種中哪些仍然可以發光，哪些已經失去了這種特性。這可能有助于關注一系列與生物發光能力相關的生態環境，并可能闡明其功能。
為此，DeLeo說，她和她的一些合著者正在致力于創建一種基因測試，以確定八放珊瑚物種是否具有熒光素酶（一種參與生物發光的酶）基因的功能拷貝。對于光度未知的物種，這樣的測試將使研究人員能夠更快、更容易地得到答案。

一種壯觀的珊瑚Iridogorgia magnispiralis，一種已知具有生物發光性的深海八放珊瑚。資料來源：uux.cn美國國家海洋和大氣管理局海洋勘探與研究辦公室，尾流深水奇觀
除了闡明生物發光的起源外，這項研究還提供了進化背景和見解，可以為今天對這些珊瑚的監測和管理提供信息。珊瑚受到氣候變化和資源開采活動的威脅，特別是捕魚、石油和天然氣開采和泄漏，最近還受到海洋礦產開采的威脅。
這項研究為博物館的海洋科學中心提供了支持，該中心旨在向世界宣傳和分享海洋知識。DeLeo和Quattrini說，在科學家們理解為什么產生光的能力首先進化之前，還有很多事情要學，盡管他們的研究結果將其起源于進化的深處，但未來的研究仍有可能發現生物發光更古老。
這項研究包括隸屬于佛羅里達國際大學、蒙特利灣水族館研究所、名古屋大學、哈維·穆德學院和加州大學圣克魯斯分校的作者。