San hô có thể là dạng thực thể sống đầu tiên phát sáng trong bóng tối

Tổ tiên của loài Octocoral có thể đã thắp sáng vùng biển sâu cách đây 540 triệu năm. Đây là cơ sở khẳng định san hô có thể là dạng thực thể sống đầu tiên phát sáng trong bóng tối.

• Kinh ngạc loạt không ảnh chụp miền Tây nước Úc: Ngỡ như khung cảnh ở một hành tinh khác

Loài san hô octocoral tre Isidella có thể phát ra ánh sáng xanh. Tổ tiên của loài san hô octocoral này có thể đã phát sáng trong bóng tối hơn nửa tỷ năm trước. (Ảnh minh họa: Sonke Johnsen)

Các sinh vật tự phát sáng được gọi là sinh vật phát quang. Khả năng phát sáng trong bóng tối này có thể đã tiến hóa sớm hơn nhiều so với suy nghĩ của các nhà khoa học, tận nửa tỷ năm trước.

Nghiên cứu mới cho thấy san hô đã thắp sáng vùng biển sâu, tối tăm từ rất lâu trước đây. Nếu đúng như vậy, chúng đã phá vỡ kỷ lục về sinh vật phát sáng lâu đời nhất được biết đến gần 300 triệu năm!

Các nhà nghiên cứu đã chia sẻ những phát hiện mới của họ vào ngày 24/4 vừa qua. Kết quả đã xuất hiện trong Biên bản báo cáo của Hội Hoàng gia B. Danielle DeLeo - nhà sinh vật học tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Quốc gia ở Washington, Mỹ - cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi trình bày kỷ lục được công bố lâu đời nhất… về phát quang sinh học trên Trái Đất. Nó nhiều hơn gấp đôi kỷ lục trước đó”.

Cho đến nay, sinh vật phát quang sinh học lâu đời nhất được biết đến là tổ tiên của đom đóm biển hiện đại, có niên đại chỉ 267 triệu năm.

San hô Savalia khoe khả năng phát quang sinh học trên rạn san hô Bahamas. Octocoral có thể đã tiến hóa khả năng phát sáng trong bóng tối trước bất kỳ sinh vật nào khác. (Ảnh: Sonke Johnsen)

Khả năng phát sáng đã tiến hóa ít nhất 100 lần trên cây sự sống. Mọi loại sinh vật đều có thể làm được điều đó, từ cá đến nấm. Phản ứng hóa học tạo ra ánh sáng của sinh vật. Một số sinh vật phát sáng để săn mồi hoặc thu hút bạn tình. Những sinh vật khác làm như vậy để  ẩn náu khỏi kẻ săn mồi.

Nhiều loài san hô sống ở vùng biển sâu và phát sáng trong bóng tối. Ví dụ về loại san hô này bao gồm san hô mềm, "bút biển" và "quạt biển". Nhóm của DeLeo muốn biết đặc điểm này xuất hiện như thế nào ở các loài san hô bát giác.

Các nhà nghiên cứu đã xem xét DNA từ 185 loài octocoral. Điều này cho phép họ lập bản đồ phả hệ octocoral. Hóa thạch giúp xác định chính xác thời điểm các nhánh riêng biệt của cây tách ra.

Dựa trên thời điểm các loài phát sáng tiến hóa và vị trí của chúng trong cây, nhóm nghiên cứu đã tính toán được khả năng các loài san hô tổ tiên khác nhau phát sáng. "Hóa ra tổ tiên của tất cả các loài san hô 8 cánh đều phát quang sinh học", DeLeo nói. Loài đó sống cách đây khoảng 540 triệu năm. 

Todd Oakley rất ngạc nhiên về việc san hô có thể phát sáng được bao lâu. Nhà sinh vật học tiến hóa này làm việc tại Đại học California, Santa Barbara, Mỹ. Anh không tham gia vào nghiên cứu mới, nhưng đã nghiên cứu sự phát sáng của đom đóm biển. Anh nói phát quang sinh học “dường như bắt nguồn khá dễ dàng”. Nhưng nó cũng “dường như bị mất khá dễ dàng”. Vì vậy, san hô bát giác giữ được đặc điểm này lâu như vậy là điều đáng chú ý.

DeLeo cho biết phát quang sinh học có thể là sản phẩm phụ của các phản ứng hóa học cổ xưa hơn trong tế bào san hô. Những phản ứng này có thể hữu ích trong việc truyền tín hiệu và liên lạc.

Các dạng sống khác thậm chí có thể đã phát sáng sớm hơn, chẳng hạn như vi khuẩn hoặc tảo phát sáng và thạch lược. Nhưng DeLeo lưu ý rằng rất ít hóa thạch cổ xưa của những sinh vật như vậy tồn tại. Điều đó khiến cho khó có thể biết được thời điểm phát quang sinh học của chúng xuất hiện lần đầu tiên.

Theo Science News Explores

>> Tiểu hành tinh được mệnh danh "sát thủ hành tinh" lao qua Trái Đất trong tuần này