日本中部大学应用生物学部的大场裕一教授等人组成的研究团队12月3日宣布，该团队复原了据推测是1亿年前的白垩纪萤火虫携带的发光酶（荧光素酶）的基因序列，通过使其与发光物质（荧光素）发生反应，再现了深绿色的发光。与日本的源氏萤和平家萤的黄绿色发光不同，深绿色发光被认为是为了防御外敌。
在试管内的发光。与现代源氏萤的黄绿色发光（左）不同，按照约1亿年前的基因序列复原出来的光为深绿色（图片由中部大学提供）
全球大约有2000种萤火虫，不同品种的发光颜色不尽相同，有绿色、黄绿色、黄色、橙色等。此前已通过研究了解到，无论哪种萤火虫，荧光素都是相同的，发光颜色因荧光素酶的氨基酸序列而异。因此，有很多关于荧光素酶基因的研究。
研究团队此次着眼于“祖先序列复原”法。根据氨基酸的进化算法，计算了过去的荧光素酶基因的序列。该方法是进化生物学领域以前就使用的方法，已经复原过古代的血红蛋白和激素受体等蛋白质。不过，这是第一次再现肉眼直接可见的现象。
萤火虫的发光进化和复原实验示意图（图片由中部大学提供）
研究团队复原约1亿年前萤火虫出现之前的荧光素酶序列发现，发光非常弱，颜色为红色。而复原约1亿年前萤火虫出现之后的各个时代的荧光素酶序列确认，发光颜色从深绿色到黄色不等。这表明，萤火虫是由发红色光的昆虫祖先进化而来的。
萤火虫的发光颜色进化（图片由中部大学提供）
萤火虫有毒，吃起来味道也不好。大场教授表示：“发深绿色光应该是向夜行性捕食动物发出的警告，意思是‘我不好吃，不要吃我’。此次的研究结果证明了一个假说，即萤火虫把发光作为雌雄交流手段是后来逐渐进化获得的，发光颜色也随之变得越来越多”。
研究团队的成员除中部大学外，还包括长滨生物大学和鹿儿岛大学。此次的研究成果已于12月3日发布在美国科学期刊Science Advances的电子版上。
论文信息
题目 Resurrecting the ancient glow of the fireflies
杂志 Science Advances
DOI：10.1126/sciadv.abc5705
日文 JST Science Portal编辑部
中文 JST客观日本编辑部
