5億多年前珊瑚就會發光了

在幽暗的深海，有許多行走的“彩燈”，它們憑自身點亮一隅。

科學家研究發現，這種生物發光現象是古老的特征。約2.67億年前，一組小型海洋甲殼類動物首次實現生物發光。而4月24日一項發表于《英國皇家學會學報B》的研究發現，大約5.4億年前，一個古老的珊瑚群就發展出了自發光的能力。這將生物發光的起源又往前追溯了約2.7億年。

“這種特征已經保留了數億年。這一事實告訴我們，它賦予了生物某種優勢。”美國佛羅里達國際大學進化海洋生物學家Danielle DeLeo說。

生物發光現象在動物和其他生物中獨立進化了近百次。一些發光物種，如螢火蟲，在黑暗中利用發光進行交流。其他一些物種如鮟鱇魚，則通過發光引誘獵物或嚇跑捕食者。

然而，并不是所有生物進化出發光特性的原因都很明確。比如在淺海和深海中均有發現的八放珊瑚。它們通過產生的熒光素酶分解化學物質來發光。但是，八放珊瑚是利用光來誘捕浮游動物還是另有目的，此前并不清楚。

已知的八放珊瑚有多種，大部分生活在熱帶和亞熱帶淺海區。為了尋找答案，DeLeo和同事分析了大量的遺傳序列數據集和稀少的八放珊瑚化石記錄，重建其進化史。然后，他們使用計算機模型來分析其祖先物種具有生物發光性的可能性。結果發現，生活在大約5.4億年前的所有八放珊瑚的共同祖先，可能具有生物發光性。這一發現表明，基于熒光素酶的生物發光現象很早就進化出來了，只不過一些后代丟失了這種特征。

研究表明，至少從寒武紀——約5.4億年前至4.85億年前，第一個動物物種長出了眼睛開始，生物發光就已經存在了。

在美國加州大學圣巴巴拉分校進化生物學家Todd Oakley看來，上述發現很令人驚訝，因為生物發光是一種在進化過程中時隱時現的特征。

事實上，利用熒光素酶的化學反應發光只是動物發光方式中的一種，其他生物會利用不同的化學物質來獲得發光效果。DeLeo認為，就八放珊瑚而言，螢光素酶系統可能是為了產生抗氧化劑而進化來的。但后來，其相關反應產生的光通信方面發揮了作用。生物發光的深層起源表明，它可能是地球上最古老的通信形式之一。

“無論是否有意為之，只要你在發光，就是在向其他動物發出信號。”DeLeo說，“就像在說‘嘿！我在這里！’”

相關論文信息：https://doi.org/10.1098/rspb.2023.2626