Η βιοφωταύγεια ή βιοφωτισμός στη θαλάσσια ζωή χρονολογείται 540 εκατομμύρια χρόνια πριν. Έτσι φαίνεται ότι υπήρχε κατά 300 εκατομμύρια χρόνια νωρίτερα από ό,τι είχε αρχικά εκτιμηθεί, σύμφωνα με νέα μελέτη.
«Συχνά πιστεύουμε ότι η βαθιά θάλασσα είναι περιορισμένη σε φως, και αυτό ισχύει όσον αφορά το ηλιακό φως, αλλά πολλοί οργανισμοί στη βαθιά θάλασσα παράγουν το δικό τους φως μέσω μιας απλής χημικής αντίδρασης γνωστής ως βιοφωταύγεια», δήλωσε στο Live Science η συγγραφέας της μελέτης Andrea Quattrini, έφορος στο Εθνικό Μουσείο Φυσικής Ιστορίας του Smithsonian.
Η βιοφωταύγεια ή η λάμψη στο σκοτάδι είναι ένα χαρακτηριστικό που υπάρχει στην θαλάσσια ζωή, όπως στα ψάρια, τα κοράλλια, τις μέδουσες και τα καρκινοειδή. Στην ξηρά, το φαινόμενο συναντάται σε πολλά ζώα, όπως πυγολαμπίδες, σκαθάρια και κάποια σκαθάρια αλλά και σε φύκια και μανιτάρια.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η ζωή ανέπτυξε τη βιοφωταύγεια για να βοηθήσει στην επικοινωνία, στο φλερτ, στο κυνήγι ενώ λειτούργησε και ως μέσο για καμουφλάζ.
Η αποκάλυψη ομοιοτήτων στις γενετικές αλληλουχίες μεταξύ ομάδων μπορεί να παράσχει ενδείξεις για την εξελικτική ιστορία ενός χαρακτηριστικού ή μιας ιδιότητας. Η βιοφωταύγεια περιλαμβάνει μια εξαιρετικά κληρονομική πρωτεΐνη που ονομάζεται λουσιφεράση και μέχρι στιγμής, το φαινόμενο θεωρείται ότι έχει εξελιχθεί περίπου 100 φορές.
Σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, οι επιστήμονες αποκαλύπτουν την προέλευση του βιοφωτισμού σε μια ομάδα θαλάσσιων ασπόνδυλων γνωστών ως octocorallia ή octocorals.
«Θέλαμε να καταλάβουμε τον χρόνο προέλευσης της βιοφωταύγειας και τα octocorals είναι μια από τις παλαιότερες ομάδες ζώων στον πλανήτη που είναι γνωστό ότι έχουν βιοφωταύγεια», αναφέρει σε ανακοίνωσή της η επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Danielle DeLeo, επιστημονική συνεργάτης στο Διεθνές Πανεπιστήμιο της Φλόριντα. Και συνεχίζει: «Έτσι, το ερώτημα ήταν πότε ανέπτυξαν αυτή την ικανότητα».
Για να το ανακαλύψει, η ομάδα των επιστημόνων τοποθέτησε απολιθώματα χταποδιών με γνωστές ηλικίες, βιοφωταύγεια και φυσικά χαρακτηριστικά σε ένα εξελικτικό δέντρο.
Στη συνέχεια το χρησιμοποίησε για να υπολογίσει πότε διαχωρίστηκαν οι γενεαλογικές γραμμές. Το επόμενο βήμα ήταν να χαρτογραφήσουν τα «κλαδιά» που χαρακτηρίζουν τα ζωντανά είδη με βιοφωταύγεια και χρησιμοποίησαν μια στατιστική ανάλυση για να υπολογίσουν αν οι πρόγονοί τους ήταν πιθανό να λάμπουν στο σκοτάδι.
Τα αποτελέσματα αποκάλυψαν ότι η βιοφωταύγεια εμφανίστηκε στα χταπόδια πριν από 540 εκατομμύρια χρόνια.
Η προέλευση της βιοφωταύγειας είχε προηγουμένως εντοπιστεί πριν από 267 εκατομμύρια χρόνια στα καρκινοειδή κατά την Πέρμια περίοδο (298,9 εκατομμύρια έως 251,9 εκατομμύρια χρόνια πριν).
Τα νέα ευρήματα γυρίζουν το ρολόι ακόμη πιο πίσω, στην πρώιμη Κάμβρια περίοδο (541 εκατομμύρια έως 485,4 εκατομμύρια χρόνια πριν) – ένα σημείο κατά το οποίο η ζωή των ζώων στη Γη αναπτυσσόταν και εξελισσόταν ραγδαία.
Τα ευρήματα υποστηρίζουν την ιδέα ότι η βιοφωταύγεια εξελίχθηκε από έναν τρόπο αποτοξίνωσης του οξυγόνου, μιας εξαιρετικά αντιδραστικής και τοξικής ουσίας για τις πρώιμες μορφές ζωής, σε μια μορφή επικοινωνίας σε περιβάλλοντα χαμηλού φωτισμού, στα βάθη της θάλασσας, δήλωσε στο Live Science ο Stefan Schramm, καθηγητής Εφαρμοσμένης Οργανικής Χημείας στο Πανεπιστήμιο Εφαρμοσμένων Επιστημών της Δρέσδης, στη Γερμανία, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη. «Αυτή η μεταμόρφωση υπογραμμίζει την προσαρμοστική αξία της βιοφωταύγειας στη θαλάσσια εξελικτική ιστορία», είπε ο καθηγητής.
Τα πρώτα γνωστά απολιθώματα με μάτια χρονολογούνται στην πρώιμη ή μέση Κάμβρια περίοδο. Έτσι, αν τα ωκεάνια πλάσματα με μάτια και φωτοϋποδοχείς ήταν παρόντα όταν πρωτοεμφανίστηκε η βιοφωταύγεια, τότε ένας λειτουργικός ρόλος στην επικοινωνία είναι επίσης πολύ πιθανός.
«Η έρευνά μας υπαινίσσεται την πιθανότητα ότι οι αλληλεπιδράσεις που αφορούν το φως συνέβησαν μεταξύ των ειδών κατά τη διάρκεια μιας περιόδου κατά την οποία τα ζώα διαφοροποιούνταν γρήγορα και καταλάμβαναν νέες θέσεις. Υποδεικνύει τη βιοφωταύγεια ως έναν από τους πρώτους τύπους επικοινωνίας στους ωκεανούς», τόνισε η Andrea Quattrini.
