A bioluminescência apareceu quase 300 milhões de anos antes do esperado

O octocoral Isidella sp mostra seu brilho bioluminescente nas Bahamas em 2009.  

A bioluminescência, fenômeno hipnotizante da luz produzida pelos organismos vivos, é uma característica ubíqua do mundo aquático. Muitos habitantes dos mares e oceanos – de águas-vivas brilhantes a peixes de águas profundas, corais e crustáceos – usam essa capacidade para brilhar para uma variedade de funções biológicas. Um novo estudo mostra que a história da bioluminescência marinha começou há 540 milhões de anos, muito antes do que se pensava. Esta descoberta lança uma nova luz sobre o seu papel na evolução dos ecossistemas oceânicos.

Origens cambrianas

Embora a bioluminescência seja frequentemente associada a áreas oceânicas profundas onde a luz solar é escassa, ela é realmente difundida em muitos ambientes marinhos. Os organismos produzem sua própria luz através de uma reação química envolvendo uma proteína chamada luciferase. Essa capacidade de brilho pode ser usada para uma variedade de funções, como comunicação, namoro, predação e camuflagem.

Os cientistas há muito suspeitam que a bioluminescência é uma característica antiga de muitos organismos marinhos, mas há poucas evidências diretas de sua origem. No novo artigo, os cientistas detalham as descobertas surpreendentes em torno de seu aparecimento em um grupo de invertebrados marinhos conhecidos como octocorais .

Daniel DeLeo, da Universidade Internacional da Flórida, e Andrea Quattrini, do Museu Nacional de História Natural da Universidade Smithsonian, coletaram espécimes fósseis de octocorais bioluminescentes com idade e características físicas conhecidas. Ao colocar os fósseis na árvore evolutiva, os pesquisadores conseguiram determinar quando ocorreu a separação dos diferentes gêneros de octocorais .

Eles então identificaram ramos da árvore evolutiva contendo espécies bioluminescentes vivas e traçaram sua evolução ao longo do tempo. Usando técnicas de análise estatística, os pesquisadores estimaram a probabilidade de que os ancestrais das espécies bioluminescentes também fossem bioluminescentes.

Ao combinar essas abordagens, os pesquisadores conseguiram determinar que a bioluminescência apareceu em octocorais há cerca de 540 milhões de anos. Isso remonta ao período Cambriano, um período crucial na história da vida, quando numerosos grupos de animais surgiram e evoluíram rapidamente.

Quais eram suas funções originais?

Esta descoberta sugere que a bioluminescência pode ter se originado originalmente como um meio de excretar oxigênio, uma substância altamente reativa que era tóxica para as primeiras formas de vida.

Na época, a Terra estava em processo de transição de uma atmosfera pobre em oxigênio para uma atmosfera rica em oxigênio graças à fotossíntese das primeiras plantas. Dessa forma, a capacidade de produzir luz biológica pode ter proporcionado uma vantagem evolutiva, ajudando a neutralizar os efeitos nocivos do oxigênio, atuando como um mecanismo de desintoxicação.

Ao longo do tempo, a bioluminescência adquiriu novas funções, incluindo a comunicação em ambientes marinhos profundos e mal iluminados.

Os detalhes do estudo foram publicados na revista Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.

Via, imagem em destaque: Smithsonian Institution.