Foto laboratorial de bioluminescência no chicote marinho Funiculina sp. observado sob luz vermelha. Crédito: Manabu Bessho-Uehara © 2020 MBARI
Uma equipe internacional de pesquisadores, liderada por Danielle DeLeo, do Smithsonian Institution, identificou oito organismos com luminosidade até então desconhecida. Usando descobertas genéticas destes organismos e estudos anteriores, estimaram que a bioluminescência dos corais se originou há cerca de 540 milhões de anos, no período Cambriano, tornando-os os primeiros organismos bioluminescentes.
Durante este período, eles compartilharam os oceanos com invertebrados com olhos sensíveis à luz, sugerindo que ocorreram interações entre espécies envolvendo luz. Eles publicaram suas descobertas em Anais da Royal Society B.
Embora os corais de águas rasas raramente exibam bioluminescência, as variedades de águas profundas podem ser repletas de cores vibrantes e exibições cativantes. O propósito dessas exibições coloridas de corais que brilham no escuro há muito intriga os pesquisadores. Os pesquisadores teorizaram que as exibições podem atrair grandes predadores para assustar a vida marinha menor que come os corais ou atrai as presas.
Avanços na pesquisa genética
A pesquisa genética foi baseada nas descobertas de Manabu Bessho-Uehara, pesquisador de Universidade de Nagoia (na época do estudo) e Andrea Quattrini, do Smithsonian Institution. Num estudo anterior, Bessho-Uehara identificou vários novos corais bioluminescentes no fundo do mar. Com base nesta descoberta, ele suspeitou da existência de numerosos corais bioluminescentes não identificados.
Bessho-Uehara e Quattrini realizaram trabalho de campo desde o fundo do mar raso até o fundo do mar, incluindo a Estação Marinha de Sugashima da Universidade de Nagoya, perto da cidade de Toba, no centro do Japão, para encontrar mais espécimes bioluminescentes. Eles encontraram bioluminescência anteriormente não identificada em dois tipos de Hexacorallia (corais moles) e cinco tipos de Octocorallia.
Uma diversidade de corais de bambu e corais dourados no Oceano Pacífico central, octocorais de águas profundas que são conhecidos por serem bioluminescentes. Crédito: Escritório de Exploração e Pesquisa Oceânica da NOAA
“Fiquei entusiasmado, pois fomos os primeiros a descobrir a bioluminescência em nível de gênero em cinco gêneros: corais Bullagumminzoanthus, Keratosidinae e Corallizoanthus, bem como currais marinhos de Echinoptilum e leques de águas profundas Metallogorgia”, disse Bessho-Uehara sobre a descoberta.
Usando as descobertas da equipe em organismos modernos, uma equipe multidisciplinar que incluía o Museu Nacional de História Natural do Smithsonian, a Universidade Internacional da Flórida, o Instituto de Pesquisa do Aquário de Monterey Bay, a Universidade da Califórnia e o Harvey Mudd College, usou informações genéticas desses organismos para construir uma árvore filogenética. traçar as origens da bioluminescência nos antozoários, a classe de organismos marinhos que inclui corais e organismos semelhantes.
Uma árvore filogenética é como uma árvore genealógica, exceto pelo fato de usar relações evolutivas baseadas em dados genéticos em vez de linhagens sanguíneas. Serve como uma representação visual das conexões evolutivas e da ancestralidade compartilhada entre diversos grupos de organismos.
As descobertas do pesquisador sugerem que a bioluminescência se originou primeiro em um ancestral comum dos corais Octocorallia. Usando estes dados e o registo fóssil, a equipa descobriu que o antigo coral existiu durante o período Cambriano, há aproximadamente 540 milhões de anos, tornando-o no mais antigo organismo bioluminescente conhecido.
Quando lhe foram informados os resultados, o primeiro pensamento que Bessho-Uehara teve foi que “o oceano está cheio de maravilhas”. Ele continuou: “Lembro-me de ter ficado tão surpreso quando descobrimos a bioluminescência surgindo há duas vezes mais tempo do que se pensava anteriormente”.
As suas descobertas também oferecem informações sobre a evolução dos organismos, que ocorreu principalmente no mar durante a era Cambriana. Durante este período, os invertebrados desenvolveram olhos com fotorreceptores sensíveis à luz. Isto sugere a excitante possibilidade de interações mediadas pela luz entre antozoários e organismos com fotorreceptores, lançando nova luz sobre a ecologia de um período crucial na evolução da vida.
Para obter mais informações sobre esta pesquisa, consulte Descobertas antigas origens da bioluminescência.
Referência: “Evolução da bioluminescência em Anthozoa com ênfase em Octocorallia” por Danielle M. DeLeo, Manabu Bessho-Uehara, Steven HD Haddock, Catherine S. McFadden e Andrea M. Quattrini, 24 de abril de 2024, Anais da Royal Society B.
DOI: 10.1098/rspb.2023.2626
