螢火蟲是如何進化出“發光”的能力的?由中部大學應用生物學系副教授 Yuichi Oba 領導的一個研究小組發現了一個重要的現象來解開這個謎團。這項與名古屋大學研究生院合作進行的研究結果發表在英國科學雜誌《科學報告》的在線版本上。
課題組在研究深入參與螢火蟲發光的螢光素的合成反應時發現,在中性水中攪拌兩種結構簡單的化學物質數小時,即可產生少量螢光素。首次闡明了掌握發光反應關鍵的複雜分子是在自然界實際存在的條件下,由結構簡單的物質組裝而成的。
由此可以推測,在螢火蟲祖先出現前約1億年,體內發生了簡單的螢光素反應,引發了發光的進化。氨基酸合成實驗曾經對“化學和進化”提出了很好的建議,但對於這一發現也可以這樣說。
螢火蟲發光是由參與生物體發光反應的“螢光素”和促進發光反應的“螢光素酶”反應產生的。其中,螢光素酶的進化過程已經闡明,剩下對螢光素合成過程的闡明。Oba 副教授和他的同事們透露,螢火蟲在自己的身體中合成熒光素,但尚不清楚為什麼這種合成過程會進化。
未來,闡明促進現代螢火蟲合成反應的過程將是一個問題。此外,螢火蟲的發光反應原理不僅廣泛應用於基礎醫學領域,還作為各種病菌的檢測試劑。這種合成方法的研究進展將導致開發一種更簡單的熒光素生產方法,並有望應用於工業。此外,螢火蟲的發光反應也記載在高中生物課本中,但由於這種現象可以在科學室等環境中再現,因此從教育的觀點來看,被認為是有用的。