Свечение многоножек изначально могло служить для защиты от окислительного стресса

Исследователи предполагают, что биолюминесценция у одного из видов многоножек могла эволюционировать как способ выживания в жаркой, сухой среде, а не как средство отпугивания хищников. Об этом сообщается в исследовании, опубликованном 4 мая в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ключевое открытие:

• Учёные повторно обнаружили в Калифорнии многоножку Xystocheir bistipita, не встречавшуюся 50 лет.
• Анализ ДНК показал, что она родственна светящимся многоножкам рода Motyxia — единственному роду биолюминесцентных многоножек в Западном полушарии. Вид переименовали в Motyxia bistipita.

Механизм и возможная первоначальная функция свечения:

• M. bistipita испускает мягкое зелено-голубое свечение благодаря реакции фотобелка, требующей магния (в отличие от светлячков, где задействованы люцифераза и люциферин).
• Исследователи считают, что этот процесс мог изначально развиться из-за своих антиоксидантных свойств, чтобы справляться с окислительным стрессом в условиях низменной, сухой среды обитания.

Эволюция в предупреждающий сигнал:

• Позже биолюминесценция была "переупакована" в ночной предупреждающий сигнал для хищников у многоножек, обитающих на большей высоте, где больше хищников.
• Учёные построили эволюционное древо, показав, что слабое свечение низменных многоножек — более древний признак, а яркое свечение их горных сородичей — более новый.
• Измерения выявили градацию яркости от слабой к сильной среди родственных видов.
• Обнаружена функциональная связь между яркостью свечения и токсичностью: особи с более крупными железами, выделяющими цианид, светились ярче.

Вывод:

"Мы показали, что биолюминесценция — признак, обычно используемый как предупреждающая сигнализация, — эволюционировала постепенно и для другой цели", — заключает Пол Марек, ведущий автор исследования. Это открытие проясняет эволюционное происхождение многих сложных признаков.