Descoberto possível primeiro organismo a produzir bioluminescência
Um artigo publicado nesta quarta-feira (24) na revista Proceedings of the Royal Society B Biological Sciences relata a pesquisa desenvolvida por uma equipe de cientistas do Japão e dos EUA que levou à descoberta de uma possível origem da bioluminescência.
Sobre bioluminescência:
Bioluminescência é a produção de luz por organismos vivos;
Trata-se de uma característica homoplástica, ou seja, que surgiu independentemente diversas vezes na história evolutiva da vida;
É um traço que ocorre com frequência em vertebrados e invertebrados marinhos, além de certos fungos e insetos, como os vaga-lumes.
Um octocoral do gênero Lepidisis brilhando no fundo do mar. Crédito: MBARI
Os organismos bioluminescentes podem aproveitar as reações químicas para produzir brilho próprio, uma ferramenta usada para vários fins pelas diferentes criaturas que têm tal capacidade.
Agora, os cientistas rastrearam essa ferramenta até suas origens evolutivas mais antigas conhecidas: uma classe de corais chamada Octocorallia nas profundezas do oceano Cambriano, cerca de 540 milhões de anos atrás. Isso é mais do que o dobro da idade do detentor anterior do título, um minúsculo crustáceo do oceano profundo que viveu há 267 milhões de anos.
“Queríamos descobrir o momento da origem da bioluminescência, e os octocorais são um dos grupos de animais mais antigos do planeta conhecidos por essa propriedade”, diz a bióloga marinha e principal autora Danielle DeLeo, do Instituto Smithsonian e da Universidade Internacional da Flórida, em um comunicado.
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Melhor lugar para procurar as origens iniciais da bioluminescência
Como outros corais, os octocorais são formados por pólipos que se agrupam para formar uma colônia, muitas vezes vivendo em uma estrutura feita de suas secreções calcificadas. O que diferencia é que eles têm uma simetria óctupla dos pólipos (daí o nome) e esqueletos mais macios do que os parentes rígidos.
Como os corais são alguns dos organismos mais antigos do planeta, e os octocorais são conhecidos por brilhar, a equipe entendeu que esses organismos poderiam ser o melhor lugar para procurar as origens iniciais da bioluminescência. E o trabalho de base já estava pronto, com uma árvore genealógica detalhada de octocorais publicada em 2022, usando dados genéticos de 185 táxons de octocorais.
O passo seguinte foi identificar e rastrear as linhagens de espécies conhecidas de octocorais bioluminescentes, coletadas como parte do trabalho de campo conduzido pelos biólogos marinhos Manabu Bessho-Uehara, da Universidade de Nagoya, no Japão, e Andrea Quattrini, do Instituto Smithsonian.
Eles identificaram bioluminescência até então desconhecida em cinco tipos de octocorais. “Se sabemos que essas espécies de octocorais que vivem hoje são bioluminescentes, podemos usar estatísticas para inferir se seus ancestrais eram altamente prováveis de serem bioluminescentes ou não”, explica Quattrini. “Quanto mais espécies vivas com o traço compartilhado, maior a probabilidade de que, à medida que você se move no tempo, esses ancestrais provavelmente também tenham essa característica”.
A equipe implantou várias análises estatísticas diferentes, e todas elas retornaram um resultado semelhante: a bioluminescência surgiu pela primeira vez no ancestral comum de todos os octocorais há cerca de 540 milhões de anos. Naquela época, a vida multicelular ainda estava em sua infância, mas havia invertebrados marinhos com olhos capazes de detectar a luz vivendo no oceano Cambriano.
Mas, se o ancestral comum das milhares de espécies de octocorais vivas hoje tinha bioluminescência, por que tão poucos têm essa propriedade agora? E como a perderam? Esse é o próximo passo da pesquisa.
