Ведущая гипотеза о происхождении светлячков была опровергнута с помощью геномного анализа. Предполагалось, что яркий свет, излучаемый многими видами жуков семейства Lampyridae, более известными как светлячки, сначала служил предупреждающим сигналом для хищников, показывая токсичность насекомых, а затем был интерпретирован в сигнал спаривания. Это объясняет, почему яйца, личинки и куколки также светятся. Исследование опубликовано в журнале PNAS Nexus, сообщает научное издание EurekAlert!.
Ин Чжэнь, автор работы, и его коллеги проверили общепринятое мнение на практике, составив родословную светлячков и проследив эволюцию химических соединений, которые делают насекомых ядовитыми: люцибуфагинов. Команда собрала свежие образцы 16 видов Lampyridae из разных мест Китая, а также двух родственных видов, которые были проанализированы вместе с ранее существовавшими коллекциями и генетическими данными. В общей сложности авторы собрали информацию геномного уровня по 41 виду.
Для каждого из них авторы искали люцибуфагины с помощью жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии. Команда смогла показать, что люцибуфагины встречаются только в одном подсемействе светлячков, в то время как биолюминесценция широко распространена среди всего семейства, что наводит на мысль о том, что токсин развился после появления биолюминесценции. Так почему же светлячки впервые начали светиться?
Субстрат биолюминесценции светлячков, люциферин, как было показано ранее, обладает антиоксидантными свойствами. Ин Чжэнь и коллеги обнаружили, что предки светлячков развивались и диверсифицировались в исторический период, когда уровень кислорода в атмосфере продолжал расти с исторического минимума после Тоаркского океанического аноксического события. Авторы также отмечают, что светящиеся многоножки, как считается, изначально развили биолюминесценцию, чтобы справиться с окислительным стрессом в жаркой, сухой среде. Возможно, светлячки пошли по аналогичному пути, заключили исследователи.
[Фото: Chengqi Zhu]
