夏と秋の満月の後の3番目の夜、日没の22分後、バミューダファイアワームとして知られる小さな海洋無脊椎動物が生物発光の交尾儀式でカリブ海を照らします。 そして今、Brandon SpecktorがLive Scienceに報告しているように、研究者たちは、他の生物発光動物には見られない特別な酵素であるファイアワームの緑色の輝きの秘密を解き明かしました。
バミューダ・ファイヤーワームの壮観で正確なタイミングの交尾習慣は、歴史的に十分に文書化されています。 クリストファーコロンブスと彼の乗組員は、1492年10月11日にサンサルバドル島に近づくと、好色な生き物を垣間見たと考えられています。 コロンブスは日記の中で、暗い海の中で「小さなろうそくの炎が交互に上下する」と述べています。
1930年代、科学者たちは、コロンブスの神秘的な目撃が、カリブ海全域に生息するバミューダファイアワーム （ Odontosyllis enopla）の交尾行動と一致することを認識しました 。 アメリカ自然史博物館の無脊椎動物学部の学芸員であり、 PLOS Oneで公開された新しい研究の共著者であるマーク・シダールは、生き物の交尾の目を奪う光景について説明しています。
「メスのワームは、底から泳いで光を放ち、小さな黒い円を描いて泳ぎます。まるで漆黒の水面を横切る小さなセルリアン星の野原のように見えます」とシッダルは声明で説明します。 「それから、オスはメスの光に目を向けると、彗星のように底から縞模様になります。彼らも発光します。 どちらも配偶子を水中に投棄するので、光が少し爆発します。」
しかし、ファイヤーワームがライトショーを制作する理由は、現代の研究者にとってそれほど明確ではありませんでした。 鍵はルシフェラーゼ、ホタルやクラゲを含むいくつかの動物で光を生成する酵素だと考える人もいました。 しかし、他の科学者は、発光タンパク質が火虫の輝きを駆り立てていると仮定しました。
シッドールと彼の仲間の研究者は、議論を明確にするため、生物発光の瞬間にバミューダ北東部の水路であるフェリーリーチの水域から12匹の雌のファイアワームを摘み取り、凍結させました。 チームは次に、12匹のファイアワームのうち3匹で、RNA分子の完全なセット、またはトランスクリプトーム（本質的には、どの細胞でどの遺伝子が活動しているかなど、遺伝子に関する詳細のリストを研究者に提供します）を分析しました。 RNA分子は、生物発光に関連するタンパク質のコード化に関与している、とサイエンスアラートの Michelle Starrは報告しています。
研究者は、ファイアワームの輝きは実際にルシフェラーゼの存在に起因することができることを発見しましたが、バミューダファイアワームに存在する特定のタイプのルシフェラーゼは完全にユニークであるようです。 研究者はそれをデータベースに記録されているルシフェラーゼ遺伝子と比較しましたが、一致するタンパク質を見つけることができませんでした。
新しい研究は、ファイアワームの見事な交尾儀式に追加の遺伝的秘密を明らかにしました。 研究者は、ファイアワームの目を大きくする特定の酵素を特定し、生物発光の輝きに敏感になり、繁殖期間中に配偶子を保存および放出する臓器である腎腎を修飾した酵素を特定しました。
ファイアワームRNAに対するこれらの新しい洞察は、そのような特定の時期に生物がどのように交尾するかを明らかにしません。 しかし、この研究の発見は医学研究にとって重要な意味を持つ可能性がある、と自然史博物館のサックラー比較ゲノム研究所の生物学者であるマイケル・テスラーは言う。
「新しいルシフェラーゼを見つけることは特にエキサイティングです」とテスラーは声明で述べています。「特定の状況で物事を照らすことができれば、生物医学研究のために分子にタグを付けるのに本当に役立つからです」
