La hipótesis principal sobre el origen de las luces de las luciérnagas ha sido refutada por un análisis genómico
La hipótesis líder sobre el origen de las luces de las luciérnagas ha sido desmentida por un análisis genómico. Se había planteado que las luces brillantes emitidas por muchas especies de la familia Lampyridae de escarabajos, más conocidas como luciérnagas, evolucionaron primero como una señal de advertencia a los depredadores, anunciando la toxicidad de las luciérnagas, y luego se reutilizaron como una señal de apareamiento. Esta explicación podría explicar por qué los huevos, larvas y pupas también brillan. Ying Zhen y sus colegas pusieron a prueba la sabiduría convencional compilando un árbol genealógico de las luciérnagas y rastreando la evolución de los compuestos químicos que hacen que las luciérnagas sean tóxicas: lucibufaginas.
Abscondita anceyi de la Reserva Natural Nacional de Wolong, Sichuan, China. CRÉDITO: Chengqi Zhu
El equipo recolectó muestras frescas de 16 especies de Lampyridae de diversas ubicaciones en toda China, junto con dos especies relacionadas, que analizaron junto con colecciones y datos genéticos preexistentes. En total, los autores recopilaron datos a nivel genómico de 41 especies. Para cada especie, los autores también buscaron lucibufaginas utilizando una cromatografía líquida de alta resolución-masas.
Absondita sp. de National Nature Reserve of Mount Tianmu, Zhejiang, China. CRÉDITO: Dongdong Xu
El equipo demostró que las lucibufaginas solo se encuentran en una subfamilia de luciérnagas, mientras que la bioluminiscencia se encuentra ampliamente en toda la familia, lo que sugiere fuertemente que la toxina evolucionó después del desarrollo de la bioluminiscencia. ¿Entonces, por qué las luciérnagas comenzaron a brillar? Se ha demostrado previamente que el sustrato de la bioluminiscencia de las luciérnagas, la luciferina, tiene propiedades antioxidantes.
Filogenia de máxima verosimilitud calibrada en el tiempo de 41 escarabajos basada en 1.353 secuencias nucleotídicas de ortólogos. El nodo en el que las lucibufaginas evolucionaron por primera vez está marcado con una molécula y los ancestros comunes más recientes de Lampyridae están marcados con un dibujo animado de una luciérnaga. Los números sobre los nodos son el tiempo medio de divergencia estimado en millones de años. Las caricaturas de fósiles sobre los nodos representan las tres calibraciones de fósiles utilizadas. La barra de color situada en la parte inferior muestra los niveles históricos de oxígeno. CRÉDITO: Zhu et al
Ying Zhen y sus colegas descubrieron que los ancestros de las luciérnagas evolucionaron y se diversificaron durante un período histórico en el que los niveles de oxígeno atmosférico continuaron aumentando desde un mínimo histórico después del Evento Anóxico Oceánico Toarciense. Los autores también señalan que se cree que los ciempiés luminosos inicialmente evolucionaron la bioluminiscencia para enfrentar el estrés oxidativo en ambientes calurosos y secos, y sugieren que tal vez las luciérnagas siguieron un camino similar.
