En los rincones más oscuros del planeta, donde la luz del Sol nunca toca, todavía se pueden encontrar brillos espeluznantes que iluminan las sombras.
Esto es la bioluminiscencia, una habilidad notable que ha evolucionado, por separado, al menos 94 veces a lo largo de la historia de la vida en la Tierra. Los organismos bioluminiscentes pueden aprovechar reacciones químicas para producir su propio brillo, una herramienta utilizada para diversos fines por las diferentes criaturas que la empuñan.
Ahora, los científicos han rastreado esta herramienta hasta sus orígenes evolutivos más antiguos conocidos: una clase de corales llamados Octocorallia en las profundidades del océano en el Cámbrico, hace unos 540 millones de años. Esto es más del doble de la edad del anterior poseedor del título, un pequeño crustáceo de las profundidades del océano. que vivió hace 267 millones de años
“Queríamos descubrir el momento del origen de la bioluminiscencia, y los octocorales son uno de los grupos de animales más antiguos del planeta que se sabe que tienen bioluminiscencia”. dice la bióloga marina y autora principal Danielle DeLeo del Instituto Smithsonian y la Universidad Internacional de Florida.
“Entonces, la pregunta era ¿cuándo desarrollaron esta habilidad?”
Los octocorales son un conjunto fascinante de criaturas. Al igual que otros corales, están formados por pólipos que se agrupan para formar una colonia y que a menudo viven sobre una estructura hecha de sus secreciones calcificadas. Sin embargo, los octocorales, que reciben su nombre de la simetría óctuple de los pólipos, tienen esqueletos más blandos que sus parientes rígidos.
También se sabe que algunos de ellos brillan con bioluminiscencia, pero la razón es un poco misteriosa, ya que sólo lo hacen cuando se les molesta. Los científicos creen que podría ser un señuelo para las presas o para que los depredadores vengan y se coman los peces más pequeños que se alimentan y dañan el coral.
Debido a que los corales son algunos de los organismos más antiguos del planeta y se sabe que los octocorales brillan, DeLeo y sus colegas pensaron que estos organismos podrían ser el mejor lugar para buscar los orígenes tempranos de la bioluminiscencia. Y las bases ya estaban sentadas, con un árbol genealógico detallado de los octocorales publicado en 2022utilizando datos genéticos de 185 taxones de octocorales.
El siguiente paso fue identificar y rastrear los linajes de especies conocidas de octocorales bioluminiscentes, recopilados como parte del trabajo de campo realizado por los biólogos marinos Manabu Bessho-Uehara de la Universidad de Nagoya en Japón y Andrea Quattrini del Instituto Smithsonian.
Sus incursiones en el fondo marino identificaron bioluminiscencia previamente desconocida en cinco tipos de octocorales, un descubrimiento que podrían utilizar para el siguiente paso, un análisis llamado reconstrucción del estado ancestral.
“Si sabemos que estas especies de octocorales que viven hoy en día son bioluminiscentes, podemos utilizar las estadísticas para inferir si era muy probable que sus antepasados fueran bioluminiscentes o no”. Quattrini explica.
“Cuantas más especies vivas tengan el rasgo compartido, mayor será la probabilidad de que, a medida que retrocedemos en el tiempo, esos ancestros probablemente también tuvieran ese rasgo”.
El equipo realizó varios análisis estadísticos diferentes y todos arrojaron un resultado similar: la bioluminiscencia surgió por primera vez en el ancestro común de todos los octocorales hace unos 540 millones de años. En esta época, la vida multicelular aún estaba en su infancia, pero había invertebrados marinos con ojos capaces de detectar la luz que compartían el océano Cámbrico.
Al mismo tiempo, la aparición de la bioluminiscencia sugiere una interacción entre especies de algún tipo y podría ayudar a descubrir por qué evolucionó esta capacidad.
Pero aún queda otra gran pregunta. Si el ancestro común de las miles de especies de octocorales que viven hoy tenía bioluminiscencia, ¿por qué tan pocas la tienen ahora? ¿Y cómo lo perdieron? Ese es el siguiente paso y podría arrojar más luz sobre la extraña ecología del océano Cámbrico.
La investigación ha sido publicada en Actas de la Royal Society B de Ciencias Biológicas.