
aviinioo
June 3, 2025 at 09:38 AM
صدها گیاه، قارچ و حیوان میتوانند این کار را انجام دهند. اکنون دانشمندان فکر میکنند که زیستتابی ممکن است ۵۴۰ میلیون سال پیش در اقیانوسهای باستانی زمین تکامل یافته باشد. از کرمهای شبتاب تا کرمهای درخشان، جلبکها تا ماهیهای مرکب، مجموعهای خیرهکننده از موجودات میتوانند عملی جادویی را انجام دهند آنها میتوانند از طریق فرآیندی که به عنوان زیستتابی شناخته میشود، نور خود را تولید کنند. و این تنها یک شگفتی زیباییشناختی نیست. این پدیده به طور مستقل حداقل ۱۰۰ بار در طبیعت تکامل یافته و دهها کاربرد متنوع دارد، از فریب طعمه تا به وحشت انداختن شکارچیان و چشمک زدن به جفت احتمالی.
اما زندگی چه زمانی برای اولین بار توانایی درخشش در تاریکی را توسعه داد؟ برای دههها، دانشمندان معتقد بودند که قدیمیترین نمونه زیستتابی در حیوانات را میتوان در یک سختپوست دریایی کوچک به نام استراکود یافت که ۲۶۷ میلیون سال پیش زندگی میکرده و میتوانسته خود را روشن کند. اما یک مطالعه جدید که امروز در مجله Proceedings of the Royal Society B منتشر شده است، ساعت زیستتابی را به میزان بسیار زیادی به عقب میبرد.
با مطالعه گروهی از موجودات اعماق دریا که اغلب زیستتاب هستند و به نام اختاعیان (octocorals) شناخته میشوند، دانشمندان به این نتیجه رسیدهاند که آنها نیای مشترک نورافشانی داشتهاند که ۵۴۰ میلیون سال پیش زندگی میکرده است. این موجود در طول انفجار کامبرین پدیدار شده است، دورهای در تاریخ زمین با فعالیتهای تکاملی به ظاهر فوقالعاده که شاهد ظهور بسیاری از گروههای اصلی جانوری بودیم که امروز میشناسیم. دانیل دیلئو، زیستشناس اعماق دریا در دانشگاه بینالمللی فلوریدا و نویسنده اصلی این مطالعه، میگوید: «این یک شگفتی بسیار هیجانانگیز و دلپذیر بود.»
"زیستتابی و به طور کلی سیگنالدهی نوری، میتواند یکی از قدیمیترین اشکال ارتباطی باشد که شواهدی از آن داریم، که در ابتدا انتظارش را نداشتیم."
به عبارت دیگر، دریاها و اقیانوسهای جهان به طور کلی مکانهای تاریکی هستند. اما تقریباً به همان قدمت وجود حیوانات پیچیده، چراغهایی نیز در تاریکی سوسو زدهاند.
ــــــــ
«تلهها، فانوسها و آژیرها»
زیستتابی یک واکنش شیمیایی نور سرد است که نیازمند حضور لوسیفرین، ترکیبی نورساز، میباشد. برخی از موجودات زنده خود لوسیفرین تولید میکنند، در حالی که برخی دیگر آن را از ارگانیسمهای همزیست یا با بلعیدن آن جذب میکنند. برخی حیوانات حتی به باکتریها یا جلبکهای حاوی لوسیفرین جایگاهی راحت در بدن خود میدهند. اما صرف نظر از اینکه لوسیفرین چگونه به دست میآید، سپس با یک کاتالیزور (معمولاً لوسیفراز) ترکیب میشود تا درخشش ایجاد کند، و با توجه به نحوه آرایش مولکولهای لوسیفرین، رنگهای مختلفی منتشر میشود.
در حالی که انواع مختلفی از موجودات خشکی زیستتابی دارند، بیشترین آتشبازی بیولوژیکی را میتوان در اقیانوس یافت: سهچهارم حیوانات دریایی به نوعی قادر به روشن کردن خود هستند و تقریباً هیچ محدودیتی برای خلاقیت آنها وجود ندارد. دیلئو میگوید: «بسیار متنوع و متغیر است.» در برخی موارد، زیستتابی میتواند نشانه جستجوی جفت توسط حیوان باشد. شکارچیان با شکمهای غرغرو میتوانند از این فرآیند برای کور کردن و بیحس کردن شام خود، یا کشاندن طعمههای زودباور به دهانشان، یا به عنوان چراغ جستجو برای پیدا کردن یک میانوعده شناور استفاده کنند.
زیستتابی همچنین برای دفاع استفاده میشود، از جمله استتار (برای مثال، روشن کردن قسمت زیرین بدن حیوان تا با امواج درخشان سطح دریا ترکیب شود) و به عنوان طعمه (جدا کردن قسمتی از بدن درخشان برای پرت کردن حواس شکارچی پرخور).
برخی از سختپوستان اعماق دریا حتی از روشی پر زرق و برق برای محافظت استفاده میکنند. دیلئو میگوید: «آنها یک استفراغ زیستتابی دارند که وقتی غافلگیر میشوند آن را بیرون میریزند.»
ممکن است شما هم از اینها خوشتان بیاید. اختاعیان نیز میتوانند در تاریکی بدرخشند. اگرچه از نظر ظاهری شبیه به کلونیهای پولیپ(مرجان های دریایی) با اسکلت سنگی هستند که بسیاری با آنها آشنا هستند، اما این حیوانات نرمتن، ساختاری نرم دارند، به همراه چند ویژگی ریختشناختی دیگر.
هدف زیستتابی آنها مورد بحث است. اگرچه این ساکنان بیحرکت اعماق ممکن است گاهی از نور خود برای جذب بیمهرگان خوشمزه برای تکمیل رژیم غذایی خود استفاده کنند، اما آنها به طور قابل توجهی بیشتر زمانی که تحریک میشوند، میدرخشند - شاید برای وحشتاندن یک شکارچی گرسنه. جان کاپلی، بومشناس دریایی در دانشگاه ساوتهمپتون که در کار جدید شرکت نداشته است، میگوید: «این همان چیزی است که ما فرضیه "دزدگیر" مینامیم. زیستتابی برای ایجاد هیاهو استفاده میشود، هیاهویی که توجه شکارچیان احتمالی شکارچی را جلب میکند.»
ــــــــ
«زمانی روشن و باستانی»
جدای از بحثها در مورد هدف، دیلئو و همکارانش میخواستند از اختاعیان برای تلاش برای کشف جاهطلبانهای استفاده کنند: یافتن اولین نیایی که میتوانسته زیستتاب باشد.
یک درخت تکاملی اخیر و دقیق از اختاعیان با استفاده از دادههای ژنتیکی نزدیک به ۲۰۰ گونه به آنها این فرصت را داد. ابتدا، فسیلهای اضافی اختاعیان با سن مشخص را در این درخت قرار دادند تا بهتر مشخص شود که دودمانهای مختلف چگونه با هم مرتبط هستند. آنها همچنین شاخههای درختی را که شامل گونههای زیستتاب زنده بودند، نقشهبرداری کردند. سپس، از تجزیه و تحلیلهای آماری برای محاسبه احتمال زیستتاب بودن اجداد مختلف استفاده کردند.
در نهایت، تیم ساعت را ۵۴۰ میلیون سال به عقب برگرداند - به زمان نیای مشترک اختاعیان، موجودی که تقریباً مطمئناً قادر به خودتابی بود.
دیلئو میگوید: «ما فکر میکردیم که احتمال زیادی وجود دارد که سن آخرین نیای مشترک صدها میلیون سال باشد. نمیدانستیم چقدر قدیمی است!»
این که زیستتابی میتواند به انفجار کامبرین ردیابی شود، یافتهای ظریف است. کاپلی، با اشاره به حیواناتی که توانایی تشخیص نور را تکامل دادند، میگوید: «این زمانی است که میدانستیم چشمها در حال ظهور بودند.» منطقی است که زیستتابی تقریباً در همان زمان پدیدار شود. «فکر نمیکنم اصلاً تصادفی باشد.»
اما آن درخشش اولیه احتمالاً برای هدف امروزی مانند دزدگیر استفاده نمیشده است. دیلئو میگوید: «ما فکر میکنیم که این تولید نور بیشتر یک محصول جانبی ثانویه بوده است» - یک درخشش ناخواسته که توسط واکنش بیوشیمیایی دیگری ایجاد شده است. اما با گذشت زمان، واکنشهای زیستتابی «حفظ شدند زیرا شروع به خدمت به این عملکرد واقعاً مهم ارتباطی یا سیگنالدهی نوری کردند.»
ممکن است منشاء زیستتابی حتی به قبل از دوره کامبرین برگردد. شاید، به دلیل کمبود فسیلهای قدیمیتر از این دوره، دانشمندان هرگز نتوانند به طور قطعی بفهمند که این نور ستارگان زیر آب چه زمانی برای اولین بار پدیدار شده است. اما به لطف آن اشتعال اولیه، مجموعهای از موجودات زنده امروزه میتوانند محیط اطراف خود را روشن کنند - و فرصتهای بیشماری برای مطالعه این توانایی قابل توجه به محققان میدهند.
دیلئو میگوید: «خیلی چیزهای بیشتری برای کشف وجود دارد.»
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
Source National Geographic
Persian Edition by aviinioo

👍
1