ในส่วนลึกของมหาสมุทรที่แสงไม่สามารถเจาะได้มีปลาที่สร้างแสงที่น่าขนลุกของตัวเอง - ส่องแสงสปอตไลท์บนเหยื่อของพวกเขาสัญญาณเตือนกระพริบเพื่อยับยั้งนักล่าหรือสัญญาณการซื้อขายภายในสายพันธุ์ของพวกเขาเอง
และตั้งแต่สิ่งมีชีวิตแรกเหล่านี้ส่องสว่างทะเลเมื่อประมาณ 150 ล้านปีก่อนความสามารถในการผลิตแสงที่รู้จักกันในชื่อการเรืองแสง- พัฒนาข้ามสายพันธุ์ปลาบ่อยกว่านักวิทยาศาสตร์ที่สงสัยว่าจากการศึกษาใหม่
นักวิจัยวิเคราะห์สายเลือดของปลาที่เรืองแสงติดตามพวกเขากลับไปที่ต้นกำเนิดของพวกเขาในช่วงต้นยุคครีเทเชียส(145.5 ล้านถึง 65.5 ล้านปีก่อน) พวกเขาพบว่า bioluminescence เกิดขึ้น 29 ครั้งในปลาทะเลใน 14 clades - กลุ่มที่แยกออกจากบรรพบุรุษร่วมกันเดียว -ดูภาพของปลาเรืองแสงที่น่าตื่นตาตื่นใจซึ่งทำให้มหาสมุทรสว่างขึ้น-
และมีแนวโน้มที่จะมีอีกหลายกรณีของการพัฒนาเรืองแสงเรืองแสงที่แผ่กระจายไปทั่วต้นไม้แห่งชีวิตทั้งหมดการศึกษาผู้เขียนร่วมจอห์นสปาร์กบอกกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิต
Sparks ซึ่งเป็นภัณฑารักษ์ของ ichthyology ที่พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติอเมริกันในนิวยอร์กซิตี้อธิบายว่าก่อนการศึกษา Bioluminescence คิดว่ามีการพัฒนาเพียง 40 ครั้งในทุกสายพันธุ์ที่รู้จักกัน - ดังนั้นการค้นพบ 29 อินสแตนซ์ในปลาเพียงอย่างเดียว
“ Bioluminescence นั้นแปลกประหลาดมากเพราะมันมีวิวัฒนาการครั้งเดียวที่น่าทึ่งมาก” Sparks กล่าว “ แต่การแสดงให้เห็นว่ามันมีการพัฒนาตลอดเวลาเหล่านี้อย่างอิสระในหมู่ปลาทะเลเกือบจะน่าตกใจ”
ส่องแสง
และปลาเป็นที่รู้จักกันว่าใช้แสงในหลากหลายวิธีตามการศึกษาของผู้เขียนร่วม Leo Smith ผู้ช่วยผู้ดูแลที่สถาบันความหลากหลายทางชีวภาพของมหาวิทยาลัยแคนซัส
Hatchetfishes และ Dragonfishes ในทะเลลึกใช้อวัยวะที่ผลิตแสงที่เรียกว่า photophores บนท้องของพวกเขาสำหรับการอำพราง; รูปแบบโฟโตฟอร์บนท้องของพวกเขาเลียนแบบแสงที่ไหลลงมาจากพื้นผิวและทำให้ปลามองไม่เห็นอย่างมีประสิทธิภาพต่อนักล่าที่อาจมองขึ้นไป โดยทั่วไปแล้วโฟโตฟอเรสเหล่านี้จะปรากฏเร็วที่สุดในเชื้อสาย Sparks กล่าว
Photophores อยู่ด้านข้างใบหน้าของปลาเช่น Dragonfish ใช้ในการสื่อสารภายในสปีชีส์ของตัวเองประกายไฟกล่าวและมีแนวโน้มที่จะปรากฏตัวต่อไปตามต้นไม้ครอบครัวก่อนหน้านี้เมื่อเร็ว ๆ นี้มากกว่าโฟโตฟอเรสอื่น ๆ
Bioluminescence สามารถช่วยให้ปลาจับเหยื่อได้ ปีศาจสุทธิที่ส่องสว่างมีอวัยวะที่ยืดหยุ่นและยืดหยุ่นบนหัวของพวกเขาที่เรียกว่า barbels ที่มี photophore ซึ่งพวกเขาใช้เพื่อล่อปลาขนาดเล็กสมิ ธ กล่าวในกรามรอของพวกเขา
สำหรับปลาเรืองแสงที่สื่อสารกับสัญญาณแสงการจัดเรียงของอวัยวะแสงของพวกเขาแตกต่างกันไปในแต่ละสปีชีส์ - แต่สิ่งที่สัญญาณของแต่ละสปีชีส์อาจมีลักษณะและรูปแบบการกระพริบที่พวกเขาอาจใช้ยังไม่ทราบ
“ ขณะนี้เรากำลังพัฒนาเทคโนโลยีกล้องที่สามารถจับรูปแบบเหล่านั้นในชีวิตได้” เขาบอกกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิต “ พวกเขาต้องทำงานอย่างรวดเร็วในที่แสงน้อยและดูว่าสัญญาณที่ไม่ซ้ำกันเหล่านั้นกำลังยิงกล้องยังไม่สามารถทำได้ แต่เรากำลังดำเนินการอยู่”
นักวิจัยยังค้นพบว่าครั้งหนึ่งBioluminescence ปรากฏในเชื้อสายการกระจายความเสี่ยงตามเชื้อสายนั้นเป็นสายพันธุ์ที่มากขึ้นในไม่ช้า และกลุ่มที่ใช้ bioluminescence ในการสื่อสารนั้นมีความหลากหลายและมีสปีชีส์โดยเฉพาะ
หากเชื้อสายของปลาพัฒนาสัญญาณเรืองแสงที่เป็นเอกลักษณ์สำหรับการรับรู้คู่ครองความสามารถนั้นมีแนวโน้มที่จะมาพร้อมกับรังสีของสายพันธุ์ที่ไม่เหมือนใคร "เช่นสีและการตกแต่งในนกที่เชื่อมโยงกับความหลากหลายสูง" สมิ ธ บอกวิทยาศาสตร์สดในอีเมล
อนาคตที่สดใส
ถัดไปคืออะไร? ทีมจะตรวจสอบการเรืองแสงในระดับพันธุกรรมตามประกายไฟเพื่อทำความเข้าใจว่าปลาเรืองแสงมีวิวัฒนาการมาอย่างไรเพื่อกระตุ้นสารเคมีที่ทำให้พวกเขาเรืองแสง
“ มีระบบทั้งหมดนี้และเราไม่รู้ว่ามันมาจากไหน” Sparks กล่าว "ยังมีคำถามมากมาย - นั่นคือสิ่งที่ทำให้สิ่งนี้น่าสนใจมาก"
และคำถามที่ใช้กับสัตว์มากกว่าแค่ปลาสมิ ธ กล่าวเสริมในขณะที่นักวิทยาศาสตร์เริ่มระบุจำนวนครั้งการเรืองแสงวิวัฒนาการเป็นอิสระทั่วอาณาจักรสัตว์
“ เมื่อนักวิทยาศาสตร์ความหลากหลายทางชีวภาพทำสิ่งนี้เราสามารถเริ่มถามเกี่ยวกับบทบาทของการเรืองแสงและสำรวจผลกระทบของวิวัฒนาการต่อสัตว์” สมิ ธ กล่าว
ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ออนไลน์วันนี้ (8 มิถุนายน) ในวารสารplos หนึ่ง-
บทความต้นฉบับเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์สด-