Une nouvelle étude révèle que la bioluminescence est apparue pour la première fois chez les animaux il y a au moins 540 millions d'années, dans un groupe d'invertébrés marins appelés octocoraux.
Les résultats, publiés dans les Actes de la Royal Society B: Biological Sciences, repoussent le précédent record de l'émergence la plus ancienne du trait lumineux chez les animaux à près de 300 millions d'années et pourraient un jour aider les scientifiques à comprendre pourquoi la capacité de produire de la lumière a évolué dans le première place.
Octocoraux
La bioluminescence, ou la capacité des êtres vivants à produire de la lumière par des réactions chimiques, a évolué indépendamment au moins 94 fois dans la nature et est impliquée dans un large éventail de comportements, notamment le camouflage, la parade nuptiale, la communication et la chasse.
Jusqu’à présent, on pensait que l’origine la plus ancienne de la bioluminescence chez les animaux remontait à environ 267 millions d’années chez de petits crustacés marins appelés ostracodes.
Cependant, les origines de la bioluminescence, malgré sa nature littéralement éclairante, restent obscures.
Pour retracer les débuts de ce trait, les chercheurs ont remonté le temps jusqu'à l'évolution des octocoraux, un groupe de créatures qui comprend les coraux mous, les gorgones et les plumes marines.
Les octocoraux, comme les coraux durs, sont de minuscules polypes en colonies qui sécrètent une charpente qui leur sert de sanctuaire ; cependant, contrairement à leurs homologues pierreux, cette structure est généralement molle. Les espèces qui brillent ne le font souvent que lorsqu’elles sont heurtées ou dérangées, ce qui rend la fonction exacte de leur capacité à émettre de la lumière mystérieuse.
« Nous voulions déterminer le moment de l'origine de la bioluminescence, et les octocoraux sont l'un des groupes d'animaux les plus anciens de la planète connus pour être bioluminescents », a déclaré l'auteur principal Danielle DeLeo, associée de recherche au musée et ancienne boursière postdoctorale.
En 2022, des scientifiques du Harvey Mudd College ont créé un arbre évolutif détaillé des octocoraux en utilisant les données génétiques de 185 espèces. DeLeo et Andrea Quattrini, conservateur des coraux au musée et auteur principal de l'étude, ont ensuite positionné deux fossiles octocoraux connus dans l'arbre sur la base de ces preuves.
Les deux hommes ont utilisé un arbre évolutif génétique pour placer deux fossiles octocoraux d’âge connu dans l’arbre en fonction de leurs caractéristiques physiques. L'âge et la position des fossiles dans l'arbre ont permis aux scientifiques d'estimer le moment où les lignées octocorales se sont divisées en deux branches ou plus.
Selon DeLeo et Quattrini, les centaines d'octocoraux vivants et l'occurrence relativement élevée de bioluminescence indiquent que cette caractéristique a joué un rôle dans le succès évolutif du groupe.
Lire aussi : Mouton qui brille dans le noir : génétiquement modifié dans un laboratoire d'Uruguay (VIDÉO)
Plus à apprendre
Bien que cela soulève la question de savoir pourquoi les octocoraux utilisent la bioluminescence, les chercheurs ont déclaré que le fait qu'elle ait été conservée pendant si longtemps démontre à quel point ce mode de communication est devenu crucial pour leur forme physique et leur survie.
Cette étude met non seulement en lumière les origines de la bioluminescence, mais elle fournit également un contexte évolutif et des informations qui peuvent être utilisées pour éclairer les pratiques actuelles de surveillance et de gestion des coraux.
Le changement climatique et les opérations d’extraction de ressources, y compris la pêche, l’extraction et les déversements de pétrole et de gaz, et, plus récemment, l’exploitation minière des minéraux marins, constituent tous des menaces pour les octocoraux.
DeLeo et Quattrini ont déclaré qu'il y avait encore beaucoup à apprendre avant que les scientifiques puissent comprendre pourquoi la capacité de produire de la lumière a évolué pour la première fois, et bien que leurs découvertes situent ses origines profondément dans l'évolution, des recherches futures pourraient révéler que la bioluminescence est encore plus ancienne.
