https://frosthead.com

Cara Lebih Banyak Ikan Boleh Membuat Cahaya Sendiri Daripada Kita Pemikiran

Kebanyakan penghuni tanah biasa dengan bioluminesen hanya dalam konteks kunang-kunang. Tetapi fenomena semulajadi ini jauh lebih luas daripada keajaiban bersayap ini. Sebilangan besar makhluk bioluminescent di planet ini sebenarnya terdapat di lautan, dari bakteria hingga ubur-ubur untuk jerung.

Tetapi sementara para saintis tahu bahawa banyak ikan adalah bioluminescent, mereka hanya dapat menebak betapa pengeluaran cahaya biasa di antara haiwan itu. Sekarang, penyelidikan baru mendedahkan hasil yang mengejutkan: sehingga 80 peratus ikan berpelat sinar yang hidup di dalam air terbuka-dari ikan anglerfish yang mendiami laut ke ikan lampu karang yang menetap karang-membuat cahaya mereka sendiri. Lebih-lebih lagi, fenomena ini telah berkembang secara bebas dalam kumpulan itu sebanyak 27 kali. Seperti yang diisytiharkan penyelidik dalam PLOS ONE, kelaziman yang tidak dijangka tinggi ini menunjukkan bahawa, untuk ikan, menghasilkan cahaya sendiri lebih daripada sekadar trik yang kemas - ia juga mesti mempunyai kelebihan yang ketara.

"Hakikat bahawa bioluminescence berkembang begitu banyak kali menunjukkan bahawa ia mempunyai beberapa kepentingan biologi yang kuat, " kata Matthew Davis, seorang ahli biologi di St Cloud State University di Minnesota yang mengetuai kajian itu. "Kami juga berfikir bahawa evolusi berulang bioluminescence adalah kritikal kepada kepelbagaian spesies dalam lingkungan laut dan tengah laut."

Untuk ikan, tindakan pencahayaan sebenar bergantung pada sama ada campuran bahan kimia DIY yang hasil akhirnya adalah foton, atau dengan menanam bakteri berguna yang menjaga pencahayaan sebagai pertukaran untuk perlindungan. Ikan bergantung kepada bioluminescence untuk beberapa tugas penting, daripada mencari mangsa untuk mengelakkan menjadi mangsa, dan mencari pasangan untuk berkomunikasi melalui corak berkelip tertentu, seperti kunang-kunang. "Itu menarik kerana jika anda mempunyai perubahan komunikasi dengan cahaya, maka anda mempunyai potensi untuk pengasingan genetik, " kata Davis.

Pelbagai cara yang ditunjukkan oleh bioluminescence termasuk organ mata khas yang membantu orang-orang lelaki memakan tempat, barbel yang titik akhir cerah bertindak sebagai gewang, dan pencahayaan balas-atau menggunakan bioluminescence untuk menyembunyikan siluet gelap terhadap cahaya yang mengalir turun. Dan sesetengah spesies evolusi yang keluar dari kotak juga menembak goo bioluminescent untuk mengalihkan pemangsa.

A Midshipman (Porichthys) memancarkan cahaya dari photophores ventral. Selain bersinar menarik, ikan duyung juga terkenal dengan hums keras yang digunakan dalam pacaran. (Matt Davis) Ikan senter mendapat namanya dari bakteria memancar cahaya yang terdapat dalam organ di bawah matanya. (Matt Davis) Ikan dragonfish perut (Stomias atriventer) mempunyai photophores bioluminescent di perutnya. (Leo Smith) A Dragonfish Hitam yang dipelihara (Idiacanthus) dengan barbel bioluminescent. (Matt Davis) Hatchetfish perak dengan perut bioluminescent. (Leo Smith)

Walaupun tinjauan sebelumnya mengenal pasti kumpulan bioluminesin ikan, tiada siapa yang pernah meneliti fenomena ini dalam konteks sejarah evolusi mereka semua. Davis dan rakan-rakannya menganalisis satu mitokondria dan sepuluh nukleus gen nuklear, diperoleh melalui kajian lepas dan pangkalan data terbuka, untuk 301 kumpulan taksonomi ikan berpelekat, kumpulan yang merangkumi hampir semua ikan dunia. Mereka menggunakan kaedah statistik untuk membina semula berapa kali bioluminescence secara bebas berkembang. Kaedah-kaedah tersebut juga menganggarkan berapa lama dahulu pelbagai keturunan diselewengkan, dan apabila bioluminescence mencerahkan sejarah evolusi mereka.

Hasil kajian menunjukkan bahawa bioluminescence berkembang secara bebas 27 kali di antara 14 kumpulan ikan utama, sejak 150 juta tahun dahulu hingga Cretaceous Awal. Dari peristiwa itu, 17 daripada mereka adalah hasil simbiosis dengan bakteria menghasilkan cahaya, walaupun para penyelidik mendapati bahawa jumlah keseluruhan spesies ikan yang lebih besar menghasilkan cahaya sendiri dan bukannya bergantung pada bakteria.

"Ini adalah penerbitan saintifik yang paling komprehensif mengenai pengedaran bioluminescence ikan yang pernah ditulis, dan penulis menunjukkan bahawa bioluminescence berevolusi lebih banyak kali berbanding dengan yang difikirkan sebelumnya, " kata Prosanta Chakrabarty, kurator ikan di Muzium Sains Alam Universiti Louisiana State University, yang tidak terlibat dalam penyelidikan. "Sekarang bahawa makalah ini menyelesaikan misteri tentang bagaimana luminescence meluas dalam ikan, kita boleh mula bertanya bagaimana bioluminescence berevolusi - yang kekal sebagai salah satu soalan terbesar dalam sejarah semula jadi-dan bagaimana setiap evolusi bebas adalah berbeza."

Cara Lebih Banyak Ikan Boleh Membuat Cahaya Sendiri Daripada Kita Pemikiran