PNAS Nexus: свечение светлячков оказалось побочным эффектом борьбы за выживание
Китайские ученые из Университета Вестлейк в Ханьчжоу опровергли главную гипотезу происхождения огней светлячков. Они доказали, что яркое свечение этих насекомых не возникало в качестве предупреждающего сигнала для отпугивания хищников. Исследование опубликовано в научном журнале PNAS Nexus.
Ранее предполагалось, что биолюминесценция светлячков указывает на их токсичность в качестве добычи. Поэтому светятся не только взрослые насекомые, но их яйца, личинки и куколки.
В новом исследовании команда проверила эту гипотезу, составив генеалогическое древо светлячков и проследив эволюцию химических соединений, которые делают этих существ ядовитыми, - люцибуфагинов.
Авторы собрали данные геномного уровня 41 вида светлячков и провели анализ веществ в их организмах с помощью хромато-масс-спектрометрии.
Исследователи обнаружили, что люцибуфагины есть лишь в одном подсемействе светлячков, тогда как биолюминесценция широко распространена во всем семействе. Это свидетельствует о том, что токсин эволюционировал уже после развития биолюминесценции.
Ученые выяснили, что субстрат биолюминесценции светлячков, люциферин, обладает антиоксидантными свойствами. Специалисты отметили, что предки этого семейства насекомых возникли в исторический период, когда уровень кислорода в атмосфере планеты медленно повышался после исторического минимума.
Биологи предположили, что люциферин был нужен светлячкам для борьбы с окислительным стрессом в жаркой и сухой среде древней Земли, а его свечение оказалось побочным эффектом.