Почему светлячки светятся? Геномный анализ изменил представления
Ведущая гипотеза о происхождении светлячков была опровергнута с помощью геномного анализа. Предполагалось, что яркий свет, излучаемый многими видами жуков семейства Lampyridae, сначала служил предупреждающим сигналом для хищников, а затем стал сигналом для спаривания. Однако недавнее исследование показало, что биолюминесценция светлячков возникла по иной причине.
Ин Чжэнь и его коллеги из Китая проверили эту гипотезу, составив родословную светлячков и проанализировав эволюцию токсичных химических соединений, называемых люцибуфагинами. Команда собрала образцы 16 видов Lampyridae и двух родственных видов из разных мест Китая. Эти данные были дополнены ранее существующими коллекциями и генетическими данными, что позволило собрать информацию по 41 виду.
Для каждого из видов исследователи искали люцибуфагины с помощью жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии. Выяснилось, что эти токсичные соединения встречаются только в одном подсемействе светлячков, в то время как биолюминесценция распространена среди всех светлячков. Это указывает на то, что токсичность развилась после появления способности светиться.
«Исследование показало, что люцибуфагины встречаются только в одном подсемействе светлячков, в то время как биолюминесценция широко распространена среди всего семейства».
- Ин Чжэнь, автор исследования
Светлячки, вероятно, начали светиться не для предупреждения хищников, а для борьбы с окислительным стрессом. Люциферин, субстрат биолюминесценции светлячков, обладает антиоксидантными свойствами. Исследование показало, что предки светлячков развивались в период роста уровня кислорода в атмосфере после Тоаркского океанического аноксического события. Светящиеся многоножки, как считается, развили биолюминесценцию для борьбы с окислительным стрессом в жаркой, сухой среде. Исследователи пришли к выводу, что светлячки могли развить биолюминесценцию по аналогичной причине.
