许多生物照亮了世界的水域。从夜间将海岸线的波浪变成电蓝色的微生物，到深海中使用发光诱饵引诱猎物的琵琶鱼，各种各样的海洋生物都在一种被称为生物发光的自然现象中发光。

　　现在，一项新的研究发现了最早的生物发光的例子，将其起源追溯到动物生命的早期。大约5.4亿年前，一种叫做八爪珊瑚的柔软的分支动物开始照亮海洋。

　　周二，生物学家和国家自然历史博物馆的研究助理丹妮尔·德利奥及其同事在《英国皇家学会学报B》上发表了这项研究，他们利用现代海洋中八角珊瑚的关系，回溯并揭示了这些叶状动物首次出现生物发光的时间。

　　在今天的海洋中，八珊瑚有各种各样的形式，如海笔、海扇和软珊瑚。德里奥说:“八爪珊瑚是树状的软体珊瑚。这种生物得名于它们身体的对称，分为八个部分。通常，“八爪珊瑚可以在海洋中创造珊瑚花园和动物森林，特别是在深海中，这可以为一系列其他动物提供家园甚至托儿所栖息地，”她补充说。

　　研究人员在这项新研究中专注于八珊瑚，因为大多数八珊瑚物种都是发光的。就像所有发光的生物一样，荧光素酶与荧光素化合物相互作用，在八珊瑚中产生光。

　　到目前为止，动物学家估计动物发光的能力进化了大约100次。然而，生物开始发光的确切时间一直是一个挑战。到目前为止，已知最古老的生物发光例子是2.67亿年前的甲壳类动物。德利奥和他的合著者预计，这种能力可能可以追溯到更早的时候。拥有许多发光物种的八珊瑚，似乎是一个很好的研究群体，可以寻找更多的证据。

　　德利奥说:“由于它们的身体主要是柔软的，所以八爪珊瑚不像坚硬的石珊瑚那样容易变成化石。”有时，所有的专家都必须研究珊瑚结构中被称为硬晶石的小而坚硬的部分。关键的生化反应也不能在化石中直接观察到，因此专家们不得不依靠其他证据来探索生物发光的起源。以八角珊瑚为例，观察它们的家谱和它们在海洋中的定居位置，有助于德利奥和合著者确定这些动物何时开始照亮海洋。

　　为了追踪八爪珊瑚生物发光的进化，德利奥和同事们研究了八爪珊瑚及其近亲之间的遗传相似性。大约有3500种八角珊瑚属于一个更大的群体，叫做珊瑚虫，包括珊瑚和海葵。动物学家们寻找产生生物光的物种，以确定这种能力在动物中进化了多少次。“我们能够利用遗传相似性来破译珊瑚的进化关系，”德利奥说，利用珊瑚化石来帮助校准各种八珊瑚群出现的时间。研究人员还追踪了生物发光八爪珊瑚的生活深度，以确定发光是在浅海还是在较暗的海洋深处进化而来的。通过对现代八爪珊瑚的评估，研究人员估计了祖先的八爪珊瑚可能是什么样子，以及它生活的时间。

　　研究人员提出，生物发光在八珊瑚中非常普遍，它们具有共同的生物机制，因此整个群体的最后一个共同祖先一定是生物发光的。这位祖先生活在大约5.42亿年前的寒武纪初期，当时地球上的生命正以新的方式蓬勃发展，新形式的动物正在迅速多样化。德利奥和同事们还预计，最早的发光八角珊瑚起源于浅水，后来扩展到深海。加州大学圣巴巴拉分校的动物学家艾米丽·刘(Emily Lau)没有参与这项研究，她说:“我觉得这篇论文提供了一个令人信服的案例，证明寒武纪八珊瑚中生物发光的一个起源。”即使考虑到未知的或尚未记录生物发光的八爪珊瑚群，现有的数据表明，这种能力在数亿年前就在这个群体中产生了。

　　这项研究也提出了新的问题。“我对这一发现感到兴奋，”Lau说，部分原因是这项研究揭示了像八鳃珊瑚这样的生物如何获得生物发光所需的生物化合物的难题。她说，尽管发光的海洋生物需要一种叫做胆肠嗪的物质来发光，但很少有生物自己产生这种物质。有些动物通过饮食来获取。那么，在最早的八爪珊瑚中，发光的叶子是在自己制造腔肠嗪呢，还是在消耗其他生物体来获得所需的化合物呢?现在，八鳃珊瑚的生物发光时间线已经完善，研究人员可以开始更深入地研究这种能力在千万年中是如何变化的。

　　进化出在浅水区发光的能力，可能为八鳃珊瑚随着时间的推移越来越深入深海开辟了道路。德利奥说:“在黑暗的深海中发现的最常见的八珊瑚家族都知道生物发光。”他暗示这种能力对在黑暗中生长的动物很重要。

　　古代的八爪珊瑚可能是由于一种生物怪癖而获得了生物发光能力。德利奥说:“生物发光可能是一种更古老的类似抗氧化剂的途径的副产品，”或者是动物减轻对身体伤害的一种方式的进化。德利奥说，随着途径的进化和变得更加精细，环境仍然有利于生物发光。

　　德利奥说:“生物发光可以帮助动物躲避捕食者，吸引猎物，甚至与其他个体交流。”5亿多年前的一个生物怪癖最终使海洋从浅层发光到深处。