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八放珊瑚。 & {4 p& _: z: O% C0 d/ n
在幽暗的深海，有许多行走的“彩灯”，凭自身点亮一隅。 9 o& H/ e' u+ c. W9 w
科学家发现，这种生物发光现象是一种古老的特征。此前有研究发现，约2.67亿年前，一群小型海洋甲壳类动物已经实现生物发光。而一项4月24日发表于英国《皇家学会学报B》的研究发现，大约5.4亿年前，一个古老的珊瑚群就发展出了自发光的能力。这将生物发光的起源往前追溯了约2.7亿年。 9 }7 z; e/ \9 C1 X
“这种特征已经保留了数亿年。这一事实告诉我们，它赋予了生物某种优势。”美国佛罗里达国际大学进化海洋生物学家Danielle DeLeo说。 9 D: ~' Q ]* x L0 y1 a4 ] I
生物发光现象在动物和其他生物中独立进化了近百次。一些发光物种，如萤火虫，利用光在黑暗中交流。其他一些物种，如琵琶鱼，则通过发光引诱猎物或吓跑捕食者。
) [( H6 w! y0 K) Z4 r6 s 然而，生物进化出发光特性的原因并未完全搞清。比如在浅海和深海中均有发现的八放珊瑚。它们通过产生的荧光素酶分解化学物质发光。但八放珊瑚是利用光来诱捕浮游动物还是另有目的，此前并不清楚。 : O) t; Z9 Q5 N+ T, Q$ s# l2 |7 }
已知的八放珊瑚有很多种，大部分生活在热带和亚热带浅海区。为了寻找答案，DeLeo和同事分析了大量的遗传序列数据集和稀少的八放珊瑚化石记录，以重建其进化史。然后，他们使用计算机模型分析其祖先物种生物发光的可能性。结果发现，生活在5.4亿年前的八放珊瑚的共同祖先，可能具有生物发光性。这一发现表明，基于荧光素酶的生物发光现象很早就进化出来了，只不过这种特征在一些后代中消失了。
1 l R, ]9 C" ]( e9 a0 F: ~ 研究表明，至少从寒武纪（约5.4亿年至4.85亿年前）第一个动物物种长出眼睛开始，生物发光就已经存在了。 + w; K3 O. m9 `1 H; R* r
在美国加州大学圣芭芭拉分校进化生物学家Todd Oakley看来，上述发现很令人惊讶，因为生物发光是一种在进化过程中时隐时现的特征。 5 h1 n, \4 T y' u8 y$ Q# C
事实上，利用荧光素酶的化学反应发光只是动物发光的一种方式，其他生物会利用不同的化学物质获得发光效果。DeLeo认为，就八放珊瑚而言，荧光素酶系统可能是为了产生抗氧化剂而进化来的。但后来，这些光对于交流很有用。 % Q& q5 ?- V: Z3 }2 K
无论如何，生物发光的深层起源表明，它可能是地球上最古老的交流方式之一。“不管是否有意为之，只要你发光，就是在向其他动物发出信号。”DeLeo说，“就像在说‘嘿！我在这里’！”（徐锐） & Y' I# J0 u, F9 S9 c/ l' M) c9 J4 Y2 v
相关论文信息：
# }3 j/ i5 Y# i! @3 d https://doi.org/10.1098/rspb.2023.2626
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