צילום מעבדה של ביולוגיות בשוט הים Funiculina sp. נצפה באור אדום. קרדיט: Manabu Bessho-Uehara © 2020 MBARI
צוות בינלאומי של חוקרים, בראשות דניאלה דלאו ממכון סמיתסוניאן, זיהה שמונה אורגניזמים בעלי עוצמת הארה שלא הייתה ידועה עד כה. באמצעות ממצאים גנטיים של אורגניזמים אלה ומחקרים קודמים, הם העריכו שאורגניזציה ביולוגית של אלמוגים מקורה לפני כ-540 מיליון שנים בתקופת הקמבריון, מה שהופך אותם לאורגניזמים ביולוגים המוקדמים ביותר.
במהלך תקופה זו, הם חלקו את האוקיינוסים חסרי חוליות עם עיניים רגישות לאור, רומזים שהתרחשו אינטראקציות בין המינים הקשורות לאור. הם פרסמו את הממצאים שלהם ב הליכים של החברה המלכותית ב.
בעוד שאלמוגים במים רדודים מפגינים רק לעתים נדירות ביולוגיות, זני ים עמוק יכולים להתמלא בצבעים מרהיבים ובתצוגות שובות לב. מטרתן של תצוגות האלמוגים הצבעוניות הזוהרות בחושך מסקרנת חוקרים זה מכבר. חוקרים שיערו שהתצוגות עשויות למשוך טורפים גדולים כדי להפחיד את החיים הימיים הקטנים יותר שאוכלים את האלמוגים או שואבים טרף.
התקדמות המחקר הגנטי
המחקר הגנטי התבסס על תגליות של Manabu Bessho-Uehara, חוקר אוניברסיטת נגויה (בזמן המחקר), ואנדריאה קוואטריני, ממכון הסמיתסוניאן. במחקר קודם, Bessho-Uehara זיהה כמה אלמוגים ביולוגיים חדשים בים העמוק. בהתבסס על ממצא זה, הוא חשד בקיומם של אלמוגים ביולוגיים בלתי מזוהים רבים.
Bessho-Uehara ו-Quatrini ביצעו עבודת שטח מקרקעית הים הרדודה ועד לקרקעית הים העמוקה, כולל תחנת סוגאשימה הימית של אוניברסיטת נגויה, ליד העיר טובה במרכז יפן כדי למצוא עוד דגימות ביולוגיות. הם מצאו ביולוגיות שלא זוהתה בעבר בשני סוגים של Hexacorallia (אלמוגים רכים) וחמישה סוגים של Octocorallia.
מגוון של אלמוגים במבוק ואלמוגי זהב במרכז האוקיינוס השקט, אוקטוקורלי ים עמוקים הידועים כביאור. קרדיט: משרד NOAA לחקר ומחקר אוקיינוסים
"התרגשתי, מכיוון שהיינו הראשונים לגלות ביולוגית ברמת הסוג בחמישה סוגים: אלמוגים Bullagumminzoanthus, Keratosidinae ו-Corallizoanthus וכן מכלאות ים Echinoptilum, ומאווררי ים עמוקים של Metallogorgia", אמר Bessho-Uehara על התגלית.
תוך שימוש בממצאי הצוות באורגניזמים מודרניים, צוות רב-תחומי שכלל את המוזיאון הלאומי להיסטוריה של הטבע של סמיתסוניאן, אוניברסיטת פלורידה הבינלאומית, מכון המחקר אקווריום מונטריי ביי, אוניברסיטת קליפורניה ומכללת הארווי מוד השתמש במידע גנטי מאורגניזמים אלה כדי לבנות עץ פילוגנטי. להתחקות אחר מקורות הביו-אורגניזציה באנתוזואים, מחלקה של אורגניזמים ימיים הכוללת אלמוגים ואורגניזמים דומים.
עץ פילוגנטי הוא כמו עץ משפחה, אלא שהוא משתמש בקשרים אבולוציוניים המבוססים על נתונים גנטיים במקום קווי דם. היא משמשת ייצוג חזותי של הקשרים האבולוציוניים והמוצא המשותף בין קבוצות מגוונות של אורגניזמים.
ממצאי החוקר מצביעים על כך שמקורה של ביולוגים הוא לראשונה באב קדמון משותף של אלמוגים Octocorallia. באמצעות נתונים אלה ותיעוד המאובנים, הצוות מצא שהאלמוג הקדום היה קיים בתקופת הקמבריון, לפני כ-540 מיליון שנה, מה שהופך אותו לאורגניזם הביולוגי המוכר המוקדם ביותר.
כאשר נאמר לו התוצאות, המחשבה הראשונה שעלתה לבשו-אוהרה הייתה ש"האוקיינוס מלא פלאים". הוא המשיך, "אני זוכר שהרגשתי כל כך נדהם כשגילינו את ה-bioluminescence שהופיעה לפני כפול מכפי שחשבו בעבר."
הממצאים שלהם מציעים גם תובנות לגבי התפתחותם של אורגניזמים, שהתרחשה בעיקר בים בתקופת הקמבריון. במהלך תקופה זו, חסרי חוליות פיתחו עיניים עם קולטני אור רגישים לאור. זה מרמז על האפשרות המרגשת של אינטראקציות מתווכות אור בין אנתוזואים ואורגניזמים עם קולטני אור, לשפוך אור חדש על האקולוגיה של תקופה מכרעת באבולוציה של החיים.
למידע נוסף על מחקר זה, ראה מקורות עתיקים של ביולוגית חשופה.
