La bioluminescenza è apparsa quasi 300 milioni di anni prima del previsto

La bioluminescenza, questo affascinante fenomeno della luce prodotta dagli organismi viventi, è un elemento onnipresente nel mondo acquatico. Dalle meduse luminose ai pesci abissali, passando per coralli e crostacei, molti abitanti dei mari e degli oceani sfruttano questa capacità luminosa per varie funzioni biologiche. Un nuovo studio rivela che la storia della bioluminescenza marina risale a 540 milioni di anni fa, molto prima di quanto si pensasse in precedenza. Questa scoperta offre quindi nuove informazioni sul suo ruolo nell’evoluzione degli ecosistemi oceanici.

Un'origine Cambriana

Ebbene, quello bioluminescenza Anche se spesso associato alle profondità oceaniche dove la luce solare è scarsa, in realtà è diffuso in molti ambienti marini. Gli organismi producono i loro propria luce attraverso una reazione chimica che coinvolge una proteina chiamata luciferasi. Questa capacità luminosa può essere utilizzata per varie funzioni, come ad esempio comunicazione, corteggiamento, predazione e mimetizzazione.

Inoltre, i ricercatori sospettano da tempo che la bioluminescenza sia una caratteristica antica di molti organismi marini, ma le prove dirette della sua origine sono limitate. Nel nuovo lavoro, i ricercatori descrivono in dettaglio i risultati sorprendenti sulla sua presenza in un gruppo di invertebrati marini chiamati ottocoraux.

Nel dettaglio, Danielle DeLeo, della Florida International University, e Andrea Quattrini, del Museo Nazionale di Storia Naturale dello Smithsonian, hanno raccolto campioni fossili di ottocoralli bioluminescenti con età e caratteristiche fisiche conosciute. Posizionando i fossili su un albero evolutivo, i ricercatori sono stati quindi in grado di determinare quando i diversi lignaggi degli ottocoralli si sono divisi.

Hanno poi identificato i rami dell’albero evolutivo contenenti specie viventi bioluminescenti e ne hanno seguito l’evoluzione nel tempo. Utilizzando tecniche di analisi statistica, i ricercatori hanno valutato la probabilità che anche gli antenati delle specie bioluminescenti fossero bioluminescenti.

Combinando questi approcci, i ricercatori sono stati in grado di determinare che la bioluminescenza appariva approssimativamente negli ottocoralli 540 milioni di anni. Questo ci riporta al periodo Cambriano, un periodo cruciale nella storia della vita in cui molti gruppi di animali emersero e si evolvettero rapidamente.

Quali funzioni iniziali?

Questa scoperta suggerisce che la bioluminescenza potrebbe essersi inizialmente evoluta come a modo per disintossicare l'ossigenouna sostanza altamente reattiva che è tossica per le prime forme di vita.

A quel tempo la Terra stava infatti passando da un'atmosfera povera di ossigeno ad un'atmosfera ricca di ossigeno attraverso l'azione della fotosintesi dei primi impianti. Pertanto, la capacità di produrre luce biologica avrebbe potuto fornire un vantaggio evolutivo aiutando a neutralizzare gli effetti dannosi dell’ossigeno, agendo come meccanismo di disintossicazione.

Nel corso del tempo, la bioluminescenza avrebbe acquisito nuove funzioni, inclusa la comunicazione in ambienti marini profondi e scarsamente illuminati.

I dettagli dello studio sono pubblicati sulla rivista Atti della Royal Society B: Scienze biologiche.