ほとんどの土地の住人は、ホタルのコンテキストでのみ生物発光に精通しています。 しかし、この自然現象は、これらの翼のある不思議が放つものよりもはるかに広まっています。 惑星上の生物発光生物の大多数は、バクテリアからクラゲ、サメに至るまで、実際に海で発見されています。
しかし、科学者は多くの魚が生物発光であることを知っていましたが、それらの動物の中でどれだけ一般的な光の生成があるかを推測することしかできませんでした。 現在、新しい研究により驚くべき結果が明らかになりました。深海に生息するアンコウからサンゴ礁に生息する懐中電灯まで、外洋に生息するエイの魚の最大80％が独自の光を放ちます。 さらに、現象はそのグループで27回独立して進化しました。 研究者がPLOS ONEで報告しているように、この予想外の高い有病率は、魚にとって、自分の光を作り出すことは単なる巧妙なトリック以上のものであることを意味します。
「生物発光が何度も進化したという事実は、生物学的に非常に重要な役割を果たすことを示しています」と、研究を主導したミネソタ州のセントクラウド州立大学の生物学者であるマシュー・デイビスは言います。 「生物発光の繰り返しの進化は、深海および中水環境における種の多様化にとって重要であると考えています。」
魚の場合、実際の照明の動作は、最終結果が光子である化学物質のDIYミックス、または避難所と引き換えに照明の世話をする有用なバクテリアと協力することに依存します。 魚は、獲物を見つけることから獲物になることを避け、仲間を探すこと、ホタルのような特定の点滅パターンを介して通信することまで、多くの重要なタスクで生物発光に依存しています。 「光とのコミュニケーションに変化があれば、遺伝的隔離の可能性があるため、それはエキサイティングです」とデイビスは言います。
生物発光が示すさまざまな方法には、小さな男が捕食動物を見つけるのを助ける特別な眼器官、明るい終点がルアーとして機能するバーベル、および逆光照明が含まれます。 また、進化的にすぐに使える種の中には、捕食者の注意をそらすために生物発光性のグーを放つものさえいます。
腹側のフォトフォアから光を発するミッドシップマン（Porichthys）。 魅力的に輝くことに加えて、ミッドシップマンの魚は求愛で使用される大きなハムでも有名です。 （マットデイビス） 
懐中電灯の魚の名前は、目の下の器官で見つかった発光細菌に由来しています。 （マットデイビス） 
黒い腹のドラゴンフィッシュ（Stomias atriventer）の腹には生物発光のフォトフォアがあります。 （レオ・スミス） 
生物発光バーベルを持つ保存されたブラックドラゴンフィッシュ（イディアカンサス）。 （マットデイビス） 
生物発光の腹を持つ銀hatch。 （レオ・スミス） 以前の調査では魚の生物発光グループが特定されましたが、すべての魚の進化史の文脈でこの現象を調べた人はいませんでした。 デイビスと彼の同僚は、過去の研究とオープンデータベースを通じて取得したミトコンドリア遺伝子断片1個と核遺伝子断片10個を、世界のほぼすべての魚を含む魚群魚類の分類群301種について分析しました。 統計的手法を使用して、生物発光が独立して進化した回数を再構築しました。 また、これらの方法は、さまざまな系統が分岐した時期、および生物発光が進化の歴史を明るくした時期を推定しました。
その結果、生物発光は14の主要な魚群の中で27倍に独立して進化し、1億5千万年前から白亜紀前期まで遡ることが明らかになりました。 これらのイベントのうち、17個は光を生成するバクテリアとの共生の結果ですが、研究者は、バクテリアに依存するのではなく、より多くの魚種が独自の光を生成することを発見しました。
「これはこれまでに書かれた魚の生物発光の分布に関する最も包括的な科学出版物であり、著者は生物発光が以前考えられていたよりもはるかに独立して進化したことを示しています」とルイジアナ州立大学自然科学博物館の魚のキュレーターであるプロサンタ・チャクラバルティは言います、研究に関与していなかった人。 「この論文が魚の発光の広がりの謎を解いたので、自然史上最大の疑問の1つである生物発光がどのように進化したのか、そしてそれぞれの独立した進化がどのように異なっていたのかを尋ね始めることができます」
