Биолюминесценция или способность живых существ производить свой собственный свет, существует не только для того, чтобы удивлять нас на лунных пляжах или в биотехнологических лабораториях. Это эволюционный механизм, который, в зависимости от вида существа, помогает ему светиться, дабы избегать хищников, привлекать добычу или партнера для спаривания. Ученые долгое время считали, что биолюминесценция появилась около 267 миллионов лет назад у остракод или «семенных креветок». Однако новое исследование морского подсемейства Anthozoa показало, что биолюминесценция существует более чем в два раза дольше, чем считалось ранее. По мнению исследователей, некоторые кораллы устроили "световое шоу" примерно 540 миллионов лет назад.
Поскольку биолюминесценция развивалась независимо в 100 разных видах, происхождение и развитие биолюминесценции очень сложно отследить. Исследователи из США и Японии решили изучить историю развития биолюминесценции в Octocorallia, классе морских организмов, относящихся к Anthozoa. И хотя уже давно известно, что несколько "октокораллов" (бамбуковый коралл Isidella, золотой зоантид и другие) излучают свет, ученые очень мало знают об эволюционных истоках этой особенности и ее экологической роли в пределах данного класса.
Используя базу данных о 234 видах Anthozoa, исследователи определили, какие виды были биолюминесцентными, небиолюминесцентными или имели неизвестные либо неподтвержденные способности светиться. Затем они дополнительно классифицировали эти виды в зависимости от глубины моря, на которой они светились, если вообще светились. Полученный график дал им отправную точку, с помощью которой они смогли выяснить, как определенные октокораллы связаны друг с другом или отличаются друг от друга. Поскольку каждый вид в их базе данных был "откалиброван по окаменелостям", или датирован в соответствии с его древними останками, исследователи также смогли проследить, когда и у каких видов биолюминесценция начала проявляться в пределах класса Octocorallia.
Диаграмма, показывающая способность 234 видов Anthozoa излучать свет и на какой глубине они это делают.
Некоторые группы, как оказалось, вообще не содержат подтвержденных биолюминесцентов. В других, таких как отряды морских анемонов, присутствовало лишь несколько светящихся видов. Однако внутри отрядов октокораллов — Alcyonacea, Helioporacea и Pennatulacea — сотни миллионов лет назад появилось множество биолюминесцентных видов. Используя эти виды в качестве "якорей" для своей диаграммы биолюминесценции, исследователи обнаружили, что способность производить свет, вероятно, эволюционировала однажды в пределах подтипа Anthozoa и что она впервые проявилась у октокораллов примерно 540 миллионов лет назад.
Команда ученых считает, что октокораллы эволюционировали, чтобы производить свет в кембрийскую эпоху, когда существа с глазами и другими светочувствительными фоторецепторами стали доминирующими. Биолюминесценция могла использоваться для общения с этими морскими видами, например, в случае отпугивания хищников.
«Я думаю, что наше исследование действительно указывает на тот факт, что это одна из самых ранних форм общения в океанах — возможно, на самом деле одна из самых ранних форм общения на Земле», — рассказала зоолог Андреа Куаттрини в интервью Scientific American. «Это увлекательная форма общения, которая по своей сути довольно проста».