L’arbre généalogique des « octocoraux » repousse l’origine de la bioluminescence il y a 540 millions d’années, lorsque la première espèce animale a développé des yeux.

Il y a environ 540 millions d’années, un ancien groupe de coraux a développé la capacité de produire sa propre lumière ¹ .

Les scientifiques ont déjà découvert que la bioluminescence est un trait ancien – un groupe de minuscules crustacés produisant pour la première fois leur propre lumière il y a environ 267 millions d’années.

Mais cette nouvelle découverte repousse encore plus les origines de la bioluminescence d’environ 270 millions d’années.

« Nous ne savions pas que cela allait être aussi vieux », déclare Danielle DeLeo, biologiste marine évolutionniste à la Florida International University à Miami, qui a dirigé l’étude, publiée le 24 avril dans Proceedings of the Royal Society B. « Le fait que cette caractéristique ait été conservée pendant des centaines de millions d’années nous indique vraiment qu’elle confère un certain type d’avantage en termes de condition physique. »

La bioluminescence a évolué indépendamment au moins 100 fois chez les animaux et autres organismes.

Certaines espèces lumineuses, comme les lucioles, utilisent leur lumière pour communiquer dans l’obscurité.

D’autres animaux, notamment la baudroie, l’utilisent comme leurre pour attirer des proies ou pour effrayer les prédateurs.

Cependant, la raison pour laquelle la bioluminescence a évolué n’est pas toujours claire. Prenez des octocoraux.

Ces organismes au corps mou se trouvent à la fois dans les eaux peu profondes et dans les profondeurs de l’océan et produisent une enzyme appelée luciférase pour décomposer un produit chimique et produire de la lumière.

Mais on ne sait pas vraiment si les octocoraux brillants utilisent leur lumière pour attirer le zooplancton comme proie ou à d’autres fins.

Première lumière

À la recherche de réponses, DeLeo et ses collègues ont analysé un vaste ensemble de données de séquences génétiques et les rares archives fossiles octocorales pour reconstruire l’histoire évolutive des animaux.

Ils ont ensuite utilisé un modèle informatique pour déterminer la probabilité que les espèces ancestrales soient bioluminescentes.

Le modèle a révélé que l’ancêtre commun de tous les octocoraux – qui vivaient il y a environ 540 millions d’années – était probablement bioluminescent.

La découverte suggère que la biofluorescence basée sur la luciférase a évolué tôt et a été perdue par les descendants non bioluminescents d’anciens octocoraux brillants.

L’étude montre que la bioluminescence existe depuis au moins la période cambrienne (il y a environ 540 à 485 millions d’années), lorsque les premières espèces animales ont développé des yeux.

C’est surprenant, déclare le biologiste évolutionniste Todd Oakley, de l’Université de Californie à Santa Barbara, car la bioluminescence est un trait qui « a tendance à clignoter » au cours de l’évolution.

La luciférase n’est qu’une des façons dont les animaux produisent de la lumière. D’autres organismes utilisent des produits chimiques différents pour obtenir leur éclat révélateur.

Dans le cas des octocoraux, le système luciférase aurait pu évoluer pour la production d’un antioxydant, explique DeLeo. Plus tard, l’aspect générateur de lumière de la réaction serait devenu utile pour la communication.

Quoi qu’il en soit, l’origine profonde de la bioluminescence suggère qu’elle pourrait être l’une des formes de communication les plus anciennes sur Terre, dit-elle.

« Si vous produisez de la lumière, que ce soit intentionnel ou non, vous signalez aux autres animaux », dit-elle. « Genre : « Hé ! Je suis ici! »