A legtöbb szárazföldi lakosság csak a szentjánosbogarak kapcsán ismeri a biolumineszcenciát. De ez a természeti jelenség sokkal elterjedtebb, mint a hagyott szárnyas csodák. A bolygó biolumineszcens lényeinek túlnyomó többsége az óceánban található, baktériumoktól medúzáig és cápáig.
De bár a tudósok tudták, hogy sok hal biolumineszcens, csak arra tudtak kitalálni, hogy az állatok között milyen gyakran termelődik a fény. Most az új kutatás meglepő eredményeket tárt fel: a nyíltvízi halak halak 80% -a - a mélytengeri halakban a mélytengeri halakban a korallzátonyokon élő zseblámpahalakig - saját világosságot készít. Sőt, a jelenség ebben a csoportban 27-szer önállóan alakul ki. Ahogy a kutatók a PLOS ONE- ban beszámoltak, ez a váratlanul magas előfordulás azt sugallja, hogy a halak számára a saját fény előállítása nem csupán egy egyszerű trükk - ennek is jelentős előnyeinek kell lennie.
„Az a tény, hogy a biolumineszcencia annyira fejlődött, azt jelzi, hogy bizonyos biológiai jelentőséggel bír” - mondja Matthew Davis, a Minnesotai Szent Felhő Állami Egyetem biológusa, aki a tanulmányt vezette. "Úgy gondoljuk továbbá, hogy a biolumineszcencia ismételt fejlődése kritikus jelentőségű a fajok diverzifikációja szempontjából a mélytengeri és a közepes vizekben."
Halak esetében a tényleges meggyulladás vagy a vegyi anyagok barkácsolásos keverékétől függ, amelynek végső eredménye fotonok, vagy pedig hasznos baktériumokkal való kapcsolatba lépve, amelyek menedékért cserébe megvilágítják a világítást. A halak számos fontos feladat elvégzéséhez a biolumineszcenciára támaszkodnak, a ragadozások felkutatásától a ragadozássá válás elkerüléséig, valamint a társak felkutatásától a meghatározott villogó mintázatok, például a szentjánosbogarak közötti kommunikációig. "Ez izgalmas, mert ha változásai vannak a fényvel való kommunikációban, akkor lehetősége van genetikai izolálásra" - mondja Davis.
A biolumineszcencia megnyilvánulásának különféle módjai közé tartoznak a speciális szemszervek, amelyek segítenek a kisfiúknak ragadozók észlelésében, súlyzók, amelyek fényes végpontjai csalikként viselkednek, és ellenvilágítás - vagy biolumineszcencia segítségével sötét sziluett elrejtése a lefelé áramló fény ellen. És néhány evolúciós szempontból kívül eső faj akár biolumineszcens goo-kat is lő, hogy elvonja a ragadozókat.










Míg a korábbi felmérések a biolumineszcens halak csoportjait azonosították, soha senki sem vizsgálta meg a jelenséget mindegyik evolúciós történetének összefüggésében. Davis és munkatársai egy mitokondriális és tíz nukleáris génfragmenst elemeztek, amelyeket korábbi tanulmányok és nyitott adatbázisok alapján szereztek be, 301 takarmánytani csoportra a sugárperes halakkal, egy csoportra, amely magában foglalja a világ összes halait. Statisztikai módszereket alkalmaztak annak rekonstruálására, hogy a biolumineszcencia hányszor fejlődik egymástól függetlenül. Ezek a módszerek azt is megbecsülik, hogy a különböző törzsek milyen régen különböznek egymástól, és mikor a biolumineszcencia világossá tette evolúciós történetüket.
Az eredmények azt mutatták, hogy a biolumineszcencia függetlenül 27-szer alakult ki a 14 fő halcsoport között, 150 millió évvel ezelőtt a korai krétakorban. Ezek közül 17 esetben a fénytermelő baktériumokkal való szimbiózis eredménye, bár a kutatók azt találták, hogy a halfajok összességének nagyobb száma saját fényt termel, ahelyett, hogy a baktériumokra támaszkodnának.
"Ez a valaha írt legátfogóbb tudományos publikáció a halak biolumineszcenciájának megoszlásáról, és a szerzők azt mutatják, hogy a biolumineszcencia többször egymástól függetlenül fejlődött, mint azt korábban gondoltuk" - mondja Prosanta Chakrabarty, a halak kurátora a Louisiana Állami Egyetemi Természettudományi Múzeumban, aki nem vett részt a kutatásban. "Most, hogy ez a cikk megoldja a halakban elterjedt lumineszcencia rejtélyét, megkezdhetjük a kérdést, hogyan alakult a biolumineszcencia - amely a természettudomány egyik legfontosabb kérdése marad - és hogy az egyes független evolúció különbözõ volt."