日本中部大學應用生物學部的大場裕一教授等人組成的研究團隊12月3日宣佈，該團隊復原了據推測是1億年前的白堊紀螢火蟲攜帶的發光酶（螢光酵素）的基因序列，透過使其與發光物質（螢光素）發生反應，再現了深綠色的發光。與日本的源氏螢和平家螢的黃綠色發光不同，深綠色發光被認爲是爲了防禦外敵。
在試管内的發光。與現代源氏螢的黃綠色發光（左）不同，按照約1億年前的基因序列復原出來的光爲深綠色（圖片由中部大學提供）
全球大約有2000種螢火蟲，不同品種的發光顏色不盡相同，有綠色、黃綠色、黃色、橙色等。此前已透過研究瞭解到，無論哪種螢火蟲，螢光素都是相同的，發光顏色因螢光酵素的胺基酸序列而異。因此，有很多關於螢光酵素基因的研究。
研究團隊此次着眼於「祖先序列復原」法。根據氨基酸的演化演算法，計算了過去的螢光酵素基因的序列。該方法是演化生物學領域以前就使用的方法，已經復原過古代的血紅素和激素接受者等蛋白質。不過，這是第一次再現肉眼直接可見的現象。
螢火蟲的發光演化和復原實驗示意圖（圖片由中部大學提供）
研究團隊復原約1億年前螢火蟲出現之前的螢光酵素序列發現，發光非常弱，顏色爲紅色。而復原約1億年前螢火蟲出現之後的各個時代的螢光酵素序列應答，發光顏色從深綠色到黃色不等。這表明，螢火蟲是由發紅色光的昆蟲祖先演化而來的。
螢火蟲的發光顏色演化（圖片由中部大學提供）
螢火蟲有毒，喫起來味道也不好。大場教授表示：「發深綠色光應該是向夜行性掠食動物發出的警告，意思是‘我不好喫，不要喫我’。此次的研究結果證明了一個假說，即螢火蟲把發光作爲雌雄交流手段是後來逐漸演化獲得的，發光顏色也隨之變得越來越多」。
研究團隊的成員除中部大學外，還包括長濱生物大學和鹿兒島大學。此次的研究成果已於12月3日發佈在美國科學期刊Science Advances的電子版上。
論文資訊
題目 Resurrecting the ancient glow of the fireflies
雜誌 Science Advances
DOI：10.1126/sciadv.abc5705
日文 JST Science Portal編輯部
中文 JST客觀日本編輯部
