第一批发光的动物在5亿年前照亮了海洋

　　“八放珊瑚”的家谱将生物发光的起源追溯到5.4亿年前，当时第一个动物物种进化出了眼睛。

　　

生物发光是生命科学研究的常用工具。你知道生物发光是何时进化出来的吗？

大约5.4亿年前，一群古老的珊瑚进化出了自己发光的能力。在此之前，科学家们一直以为生物发光出现在大约在2.67亿年前，一群微小的甲壳类动物首次发出自己的光。但这一新发现将生物发光的起源进一步推前了约2.7亿年。

“我们不知道它会这么老，”迈阿密佛罗里达国际大学的进化海洋生物学家Danielle DeLeo说，他领导了这项研究，该研究于4月24日发表在《 Proceedings of the Royal Society B.》上，“这种特征被保留了数亿年的事实确实告诉我们，它赋予了某种类型的适应优势。”

在动物和其他生物体中，生物发光已经独立进化了至少100次。一些发光的物种，如萤火虫，利用它们的光在黑暗中交流。其他动物，包括琵琶鱼，用它作为诱饵来吸引猎物，或吓跑捕食者。

然而，生物发光进化的原因并不总是很清楚。octocorals八放珊瑚在浅水和深海中都有发现，它们会产生一种叫做荧光素酶的酶来分解一种化学物质来发光。但是，发光的八放珊瑚是利用它们的光来吸引浮游动物作为猎物，还是出于其他目的，目前还不清楚。

第一次光

为了寻找答案，DeLeo和她的同事分析了大量的基因序列数据集和稀疏的八放珊瑚化石记录，以重建动物的进化史。然后，他们使用计算机模型来确定祖先物种有多大可能会发光。该模型显示，所有八放珊瑚的共同祖先——生活在大约5.4亿年前——可能是会生物发光的。这一发现表明，基于荧光素酶的生物荧光进化得很早，但在古代发光八放珊瑚的非生物荧光后代中消失了。

这项研究表明，生物发光至少从寒武纪(大约5.4亿到4.85亿年前)就已经存在了，当时第一个动物物种进化出了眼睛。加州大学圣巴巴拉分校的进化生物学家Todd Oakley说，这令人惊讶，因为生物发光是一种在进化过程中“往往忽亮忽灭”的特征。

荧光素酶只是动物发光的一种方式。其他生物体则利用不同的化学反应来发光。DeLeo说，以八放珊瑚为例，荧光素酶系统可能是为了生产抗氧化剂而进化的。后来，这种反应的发光方面对交流很有用。

她说，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形式之一。她说:“如果你发出光——不管是不是有意的——你都在向其他动物发出信号。”“就像,‘嘿!我在这里!”