Den tredje natten etter fullmåne om sommeren og høsten, 22 minutter etter solnedgang, lyser bittesmå marine virvelløse dyr kjent som Bermuda-fyrormer Karibia i et bioluminescerende parringsritual. Og nå, som Brandon Specktor rapporterer for Live Science, har forskere låst opp hemmeligheten bak brannormenes grønne glød: et spesielt enzym som ikke har blitt sett på andre bioluminescerende dyr.
De spektakulære og presis tidsbestemte paringsvanene til Bermuda-brannormen er historisk godt dokumentert. Det antas at Christopher Columbus og hans mannskap fikk et glimt av de amorøse skapningene 11. oktober 1492 da de nærmet seg øya San Salvador; i dagbøkene sine nevner Columbus “flammen til et lite stearinlys vekselvis hevet og senket” i det mørke vannet.
På 1930-tallet innså forskere at Columbus 'mystiske sikt stemte overens med parringsatferden til Bermuda-brannormen ( Odontosyllis enopla), som bor i hele Karibien. Mark Siddall, en kurator ved American Museum of Natural History's Division of Invertebrate Zoology og medforfatter av en ny studie publisert i PLOS One, beskriver det arresterende synet av critters kopulering:
"De kvinnelige ormene kommer opp fra bunnen og svømmer raskt i trange små sirkler mens de gløder, som ser ut som et felt med små ceruleanstjerner over overflaten av jet black water, " forklarer Siddall i en uttalelse. ”Så kommer hannene, som slår seg inn på lyset til hunnene, streifende opp fra bunnen som kometer - de lyser også. Det er en liten eksplosjon av lys når begge dumper gametene sine i vannet. ”
Men akkurat hvorfor brannormene produserer lysshow, var ikke så tydelig for dagens forskere. Noen mente nøkkelen var luciferase, et enzym som produserer lys i flere dyr, inkludert ildfluer og maneter. Andre forskere antydet imidlertid at fotoproteiner drev brannormenes glød.
I håp om å få noen klarhet i debatten, plukket Siddall og hans forskere 12 kvinnelige brannormer fra vannet i Ferry Reach, en kanal i det nordøstlige Bermuda, i øyeblikket av deres bioluminescens og frøs dem. Teamet analyserte deretter hele settet med RNA-molekyler, eller transkriptom (som egentlig gir forskerne en vaskeri-liste med detaljer om gener, som hvilke som er aktive i hvilke celler), i tre av de 12 brannormene. RNA-molekyler er involvert i å kode proteiner knyttet til bioluminescens, rapporterer Michelle Starr of Science Alert .
Forskerne oppdaget at brannormenes glød faktisk kan tilskrives tilstedeværelsen av luciferase, men den spesifikke typen luciferase som er til stede i Bermuda brannorm ser ut til å være helt unik. Forskerne sammenlignet det med luciferasegener som var logget inn i databaser, og klarte ikke å finne noen matchende proteiner.
Den nye studien avdekket ytterligere genetiske hemmeligheter for brannormenes blendende parringsritual. Forskere identifiserte visse enzymer som får øynene til brannormene til å vokse seg større, slik at de er mer følsomme for bioluminescerende glød, så vel som andre som modifiserte nefridiene - et organ som lagrer og frigjør gameter - i avlsperioden.
Denne nye innsikten i brannorm RNA avslører ikke hvordan skapningene vet å pare seg på slike bestemte tidspunkter. Men studiens funn kan ha viktige implikasjoner for medisinsk forskning, sier Michael Tessler, en biolog ved Natural History Museums Sackler Institute for Comparative Genomics.
"Det er spesielt spennende å finne en ny luciferase, " sier Tessler i uttalelsen, "fordi hvis du kan få ting til å lyse opp under spesielle omstendigheter, kan det være veldig nyttig å merke molekyler for biomedisinsk forskning."
