Bioluminescência nos octocorais remonta a 540 milhões de anos

Nos recantos mais escuros do planeta, onde a luz do Sol nunca chega, ainda é possível encontrar brilhos inquietantes a iluminar as sombras.

Trata-se da bioluminescência, uma capacidade extraordinária que surgiu de forma independente pelo menos 94 vezes ao longo da história da vida na Terra. Os organismos bioluminescentes conseguem tirar partido de reacções químicas para gerar a sua própria luz, uma ferramenta usada para diferentes fins pelas criaturas que a possuem.

As origens da bioluminescência nos octocorais

Agora, cientistas localizaram as origens evolutivas mais antigas conhecidas desta capacidade: uma classe de corais chamada Octocorallia, que habitava as profundezas oceânicas no Câmbrico, há cerca de 540 milhões de anos. Esta data é mais do dobro da atribuída ao anterior detentor do recorde, um pequeno crustáceo de águas profundas que viveu há 267 milhões de anos.

"Queríamos determinar quando surgiu a bioluminescência, e os octocorais são um dos grupos de animais mais antigos do planeta conhecidos por serem bioluminescentes", afirma Danielle DeLeo, bióloga marinha e autora principal do estudo, da Smithsonian Institution e da Florida International University.

"Por isso, a questão era: quando desenvolveram esta capacidade?"

Os octocorais constituem um grupo de criaturas fascinante. Tal como outros corais, são formados por pólipos que se agrupam numa colónia, vivendo frequentemente sobre uma estrutura composta pelas suas secreções calcificadas. Contudo, os octocorais, cujo nome deriva da simetria em oito partes dos pólipos, possuem esqueletos mais macios do que os seus parentes rígidos.

Sabe-se também que alguns brilham por bioluminescência, embora a razão permaneça algo misteriosa, pois só o fazem quando são perturbados. Os cientistas consideram que a luz poderá atrair presas ou predadores que comam os peixes mais pequenos que se alimentam do coral e o danificam.

A árvore evolutiva dos corais luminosos

Como os corais estão entre os organismos mais antigos do planeta e se sabe que os octocorais brilham, DeLeo e os seus colegas consideraram que estes organismos poderiam ser o melhor ponto de partida para procurar as origens remotas da bioluminescência. Além disso, já existia uma base de trabalho: uma árvore genealógica detalhada dos octocorais, publicada em 2022 e elaborada a partir de dados genéticos de 185 táxones de octocorais.

O passo seguinte consistiu em identificar e seguir as linhagens de espécies conhecidas de octocorais bioluminescentes, recolhidas durante trabalho de campo realizado pelos biólogos marinhos Manabu Bessho-Uehara, da Universidade de Nagoya, no Japão, e Andrea Quattrini, da Smithsonian Institution.

As expedições ao fundo marinho revelaram bioluminescência até então desconhecida em cinco tipos de octocorais - uma descoberta que permitiu avançar para a etapa seguinte: uma análise denominada reconstrução de estados ancestrais.

"Se soubermos que estas espécies de octocorais que vivem actualmente são bioluminescentes, podemos usar estatísticas para inferir se os seus antepassados tinham uma elevada probabilidade de também serem bioluminescentes", explica Quattrini.

"Quanto maior for o número de espécies vivas que partilham essa característica, maior é a probabilidade de que, ao recuarmos no tempo, esses antepassados também tivessem essa característica."

Um brilho que remonta ao Câmbrico

A equipa aplicou várias análises estatísticas distintas, que chegaram todas a uma conclusão semelhante: a bioluminescência surgiu pela primeira vez no antepassado comum de todos os octocorais há cerca de 540 milhões de anos. Nessa altura, a vida multicelular ainda dava os primeiros passos, mas já existiam invertebrados marinhos com olhos capazes de detectar luz nos oceanos do Câmbrico.

O aparecimento da bioluminescência no mesmo período aponta para algum tipo de interacção entre espécies e poderá ajudar a compreender por que razão esta capacidade evoluiu.

Ainda assim, subsiste outra grande questão. Se o antepassado comum das milhares de espécies de octocorais vivas actualmente era bioluminescente, porque é que tão poucas conservam essa característica? E de que forma a perderam? Esse será o próximo passo, que poderá esclarecer melhor a estranha ecologia do oceano Câmbrico.

A investigação foi publicada em Proceedings da Royal Society B: Ciências Biológicas.