海洋為何閃閃發光？新發現的基因或成原因

2020-10-22 科技工作者


研究人員正在巴西海岸附近收集火體蟲標本。

白光照射下的火體蟲（上圖）在機械刺激後產生生物螢光。海醃菜（也稱作火體蟲）是在水下自由漂浮的群體，由成千上萬單獨個體組成，能夠發出藍綠色螢光。

10月20日，美國自然歷史博物館的研究人員在《科學報告》雜誌上發表論文稱，他們發現了一種生物發光基因，這種基因可能是火體蟲能夠發光的原因。如果得到證實，這將是首個在脊索動物身上發現的生物發光基因。

「數以百計的生物體能夠發光，而且它們發光的原因多種多樣，」合著者Michael Tessler說，他是美國聖弗朗西斯學院的助理教授。「我們的工作表明，至少在部分動物中存在一種共同的基因，這種基因在不同生物體內有微小差異，能使不同生物體發光。它可以幫助解釋最終有多少生物體具有相似的發光能力。」

火體蟲與其他發光生物不同，它們的發光能力可以由光觸發，目前其生物發光性相關事實仍謎團重重。

自然歷史博物館的副研究員David Gruber說：「理解火體蟲生物發光的生化途徑是特別有趣的，因為火體蟲是一種脊索動物，相比於水母或螢火蟲等發光生物，它與脊椎動物以及人類的關係更加密切。」

與其他發光生物一樣，火體蟲依靠底物（螢光素）和螢光素酶之間的化學反應發光。研究人員發現，將一種常見的發光腔腸素與火體蟲混合會導致生物發光。

為了進一步研究這一反應的內部機制，他們對採集的火體蟲及標本進行了RNA測序，發現了一種與常見螢光素酶相匹配的基因，並且證實——火體蟲在與腔腸素混合後，確實能通過表達該基因發光。

「參與這項研究感覺就像進入了一部百年懸疑小說，」論文合著者、巴魯克學院助理教授Jean Gaffney評價道。「這種看似陌生的脊索動物居然和我們人類有如此驚人的相似之處。」

編譯：花花 審稿：西莫 責編：陳之涵

期刊來源：《科學報告》

期刊編號：2045-2322

原文連結：https://phys.org/news/2020-10-newly-gene-sea-pickles.html

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