Trzeciej nocy po pełni księżyca latem i jesienią, 22 minuty po zachodzie słońca, małe bezkręgowce morskie znane jako Bermudy zapalają Karaiby w bioluminescencyjnym rytuale godowym. A teraz, jak donosi Brandon Specktor dla Live Science, naukowcy odkryli tajemnicę zielonego blasku dżdżownic: specjalnego enzymu, którego nie obserwowano u innych zwierząt bioluminescencyjnych.
Spektakularne i precyzyjnie określone nawyki krycia robaka ogniowego z Bermudów zostały historycznie dobrze udokumentowane. Uważa się, że Krzysztof Kolumb i jego załoga ujrzeli miłosne stworzenia 11 października 1492 r., Gdy zbliżyli się do wyspy San Salvador; w swoich pamiętnikach Columbus wspomina „płomień małej świecy na przemian wznoszonej i opuszczanej” w ciemnych wodach.
W latach 30. XX wieku naukowcy zdali sobie sprawę, że tajemnicze obserwacje Kolumba były zgodne z zachowaniem godowym bermudzkiego fireworma ( Odontosyllis enopla), który żyje na całym Karaibach. Mark Siddall, kustosz w Departamencie Zoologii Bezkręgowców w Amerykańskim Muzeum Historii Naturalnej i współautor nowego badania opublikowanego w PLOS One, opisuje niepokojący widok kopulacji stworzeń:
„Samice robaków wychodzące z dna szybko pływają w ciasnych, małych kręgach, gdy świecą, co wygląda jak pole małych cerulejskich gwiazd na powierzchni kruczoczarnej wody”, wyjaśnia Siddall w oświadczeniu. „Potem samce, które zbliżają się do światła samic, wyskakują z dna jak komety - one również lśnią. Jest niewielka eksplozja światła, gdy obaj zrzucają swoje gamety do wody. ”
Ale to, dlaczego robaki ogniste wytwarzają pokazy świetlne, nie było tak jasne dla współczesnych badaczy. Niektórzy uważali, że kluczem jest lucyferaza, enzym, który wytwarza światło u kilku zwierząt, w tym świetlików i meduz. Inni naukowcy twierdzili jednak, że fotoproteiny napędzają blask ognistych robaków.
Mając nadzieję na wyjaśnienie tej debaty, Siddall i jego koledzy naukowcy zerwali 12 samic firewormów z wód Ferry Reach, kanału w północno-wschodniej Bermudach, w momencie ich bioluminescencji i zamrozili je. Następnie zespół przeanalizował pełny zestaw cząsteczek RNA lub transkryptomu (który zasadniczo daje badaczom listę pralni szczegółów na temat genów, takich jak te, które są aktywne w których komórkach), w trzech z 12 robaków ogniowych. Cząsteczki RNA biorą udział w kodowaniu białek związanych z bioluminescencją, informuje Michelle Starr z Science Alert .
Naukowcy odkryli, że blask fireworms można rzeczywiście przypisać obecności lucyferazy, ale szczególny rodzaj lucyferazy występujący w bermudzkich firewormach wydaje się być całkowicie wyjątkowy. Naukowcy porównali go z genami lucyferazy zarejestrowanymi w bazach danych i nie byli w stanie znaleźć pasujących białek.
Nowe badanie ujawniło dodatkowe tajemnice genetyczne w olśniewającym rytuale godowym ognistych robaków ogniowych. Naukowcy zidentyfikowali niektóre enzymy, które powodują, że oczy robaków powiększają się, dzięki czemu są bardziej wrażliwe na bioluminescencyjny blask, a także inne, które modyfikowały nefrydy - organ, który gromadzi i uwalnia gamety - w okresie lęgowym.
Te nowe spostrzeżenia na temat RNA fireworm nie ujawniają, w jaki sposób stworzenia wiedzą, że mogą kojarzyć się w tak określonych momentach. Ale wyniki badań mogą mieć istotne implikacje dla badań medycznych, mówi Michael Tessler, biolog z Sackler Institute for Comparative Genomics w Muzeum Historii Naturalnej.
„Znalezienie nowej lucyferazy jest szczególnie ekscytujące”, mówi Tessler w oświadczeniu, „ponieważ jeśli możesz sprawić, że coś się rozjaśni w określonych okolicznościach, może to być naprawdę przydatne do znakowania cząsteczek w badaniach biomedycznych”.
