https://frosthead.com

Много више риба може створити сопствену светлост него што смо мислили

Већина становника земље упозната је са биолуминесценцијом само у случају кријесница. Али овај природни феномен је много распрострањенији од оних крилатих чуда. Огромна већина биолуминесцентних бића на планети заправо се налази у океану, у распону од бактерија до медуза до морских паса.

Али иако су научници знали да су многе рибе биолуминесцентне, могли су само да претпостављају колико је заједничка производња светла међу тим животињама. Сада, ново истраживање открива изненађујуће резултате: до 80 процената риба перајастих риба које живе на отвореном - од дубокоморских риба до рибица са лампама које живе у кораљно-гребенима - праве своје светло. Штавише, феномен се у тој групи развијао независно 27 пута. Како истраживачи извештавају у ПЛОС ОНЕ, ова неочекивано велика распрострањеност имплицира да је за рибе стварање властите светлости више него само уредан трик - мора такође имати и значајне предности.

„Чињеница да се биолуминисценција еволуирала толико пута указује да служи снажном биолошком значају, “ каже Маттхев Давис, биолог са Универзитета Ст. Цлоуд Стате у Миннесоти који је водио студију. „Такође мислимо да је поновљена еволуција биолуминесценције била пресудна за диверзификацију врста [у] дубокоморском и средњоводном окружењу.“

За рибу, стварни чин осветљавања зависи или од „уради сам“ мешавине хемикалија чији су крајњи резултат фотони, или од удруживања са корисним бактеријама које се брину за осветљење у замену за склониште. Рибе се ослањају на биолуминисценцију за бројне важне задатке, од проналажења плена до избегавања постајања плијеном, и тражења пријатеља с друштвеним мрежама до комуникације путем посебних бљештавих образаца, попут кријесница. "То је узбудљиво јер ако имате промене у комуникацији са светлошћу, онда имате потенцијал за генетску изолацију, " каже Давис.

Разноликост начина на који се биолуминесценце манифестује укључује посебне органе за очи који помажу дечкима да уоче грабежљивце, барбеле чија светла крајња тачка делују као мамце и контра осветљење - или користећи биолуминесценце да сакрију тамну силуету од светлости која тече. А неке еволуцијски необичне врсте чак пуцају и од биолуминесцентног гоа да би одвратиле пажњу предаторе.

Средњи човек (Порицхтхис) који емитује светлост из вентралних фотофора. Осим што привлачно светлуца, риба младалаца позната је и по гласним шумовима који се користе у удварању. (Матт Давис) Риба са лампом добила је име по бактеријама које емитују светлост у органима испод очију. (Матт Давис) Змај-црни трбух (Стомиас атривентер) има биолуминесцентне фотофоре на трбуху. (Лео Смитх) Сачувана црна змај-риба (Идиацантхус) са биолуминесцентном јечмом. (Матт Давис) Сребрна сека са биолуминесцентним трбухом. (Лео Смитх)

Док су претходна истраживања идентификовала биолуминесцентне групе риба, нико никада није проучавао тај феномен у контексту еволутивне историје свих њих. Давис и његове колеге анализирали су један фрагмент митохондрија и десет нуклеарних гена, стечен претходним студијама и отвореним базама података, за 301 таксономску групу риба осликаних рибом, групу која обухвата готово све светске рибе. Они су користили статистичке методе да реконструишу колико се пута биолуминисценција самостално развијала. Те методе су такође процениле колико су се дугорочне разлике кретале и када је биолуминесценција уљепшала њихову еволутивну историју.

Резултати су открили да се биолуминисценција еволуирала 27 пута независно међу 14 главних група риба, датирајући од ране креде 150 милиона година. Од тих догађаја 17 њих је резултат симбиозе бактерија које производе светлост, мада су истраживачи утврдили да већи укупан број врста риба производи сопствену светлост, а не да се ослања на бактерије.

"Ово је најопсежнија научна публикација о расподјели биолуминесценце риба икад написана, а аутори показују да се биолуминесценција развијала више пута независно, него што се раније мислило", каже Просанта Чакрабарти, кустос риба на Музеју природних наука Универзитета Државног универзитета у Лоуисиани, који није био укључен у истраживање. „Сада када овај рад решава мистерију о томе колико је луминисценција распрострањена код риба, можемо почети да се питамо како се развијала биолуминисценција - што је и даље једно од највећих питања природне историје - и како је свака независна еволуција била другачија.“

Много више риба може створити сопствену светлост него што смо мислили