בלילה השלישי אחרי הירח המלא בקיץ ובסתיו, 22 דקות לאחר השקיעה, חסרי חוליות ימיים זעירים המכונים תולעי אש ברמודה מאירים את האיים הקריביים בטקס הזדווגות ביולומינצנטית. ועכשיו, כפי שמדווח ברנדון ספקטקטור עבור Live Science, החוקרים פתחו את הסוד לזוהר הירוק של תולעי האש: אנזים מיוחד שלא נראה בשום בעלי חיים מביאלומינצנטיים אחרים.
הרגלי ההזדווגות המרהיבים והמתוכננים בדיוק של חומת אש ברמודה תועדו היטב. ההערכה היא שכריסטופר קולומבוס וצוותו הצליחו להציץ ביצורים החביבים ב -11 באוקטובר 1492, כשהם התקרבו לאי סן סלבדור; ביומניו מזכיר קולומבוס "להבת נר קטנה שהורמה והורדה לסירוגין" במים החשוכים.
בשנות השלושים של המאה העשרים, הבינו המדענים כי המראה המסתורי של קולומבוס התיישר עם התנהגות ההזדווגות של חומת אש ברמודה ( Odontosyllis enopla), שחיה ברחבי האיים הקריביים. מארק סיידל, אוצר במחלקה לזואולוגיה של חסידות חוליות במוזיאון האמריקני להיסטוריה טבעית, ומחבר מחקר חדש שפורסם ב- PLOS One, מתאר את המראה המעצור של התמודדותם של הפורצים:
"התולעים הנשיות עולות מהקרקעית ושוחות במהירות במעגלים קטנים וצמודים כשהן זוהרות, שנראות כמו שדה של כוכבים גרוסיים קטנים על פני מים שחורים סילוניים", מסביר סיידל בהצהרה. "ואז הזכרים, שנכנסים לאור הנקבות, מתפשטים מלמטה כמו שביטים - גם הם מאירים. יש פיצוץ קל של אור כששניהם זורקים את הגמט שלהם במים. "
אבל בדיוק הסיבה שבגללה זורקי האש מפיקים מופעי אור לא היו כה ברורים לחוקרים המודרניים. חלקם חשבו שהמפתח הוא לוציפראז, אנזים המייצר אור בכמה בעלי חיים, כולל גחליליות ומדוזות. מדענים אחרים הציגו עם זאת כי פוטופרוטאינים מניעים את הזוהר של תולעי האש.
בתקווה להביא מעט בהירות לוויכוח, סילקו סיידל וחבריו החוקרים 12 תולעי אש נשיות מהמים של מעבורת Reach, ערוץ בצפון-מזרח ברמודה, ברגע הביומינציה שלהם והקפיאו אותם. לאחר מכן הצוות ניתח את הסט המלא של מולקולות RNA, או טרנסקריפטום (מה שבעצם נותן לחוקרים רשימת כביסה של פרטים על גנים, כמו אלו הפעילים בתאים), בשלושה מתוך 12 תולעי האש. מולקולות RNA מעורבות בקידוד החלבונים המקושרים לביומיליננסיות, מדווח מישל סטאר ממדע Alert .
החוקרים גילו כי אכן ניתן לייחס לזוהר של תולעי האש את נוכחותו של לוציפראז, אך נראה כי הסוג הספציפי של לוציפראז שנמצא בתולעי האש של ברמודה הוא ייחודי לחלוטין. החוקרים השוו את זה לגנים של לוציפראז המחוברים בבסיסי נתונים ולא הצליחו למצוא חלבונים תואמים.
המחקר החדש חשף סודות גנטיים נוספים לטקס ההזדווגות המסנוור של תולעי האש. החוקרים זיהו אנזימים מסוימים הגורמים לעיניים של תולעי האש לגדול, כך שהן רגישות יותר לזוהר ביומילינצנטי, כמו גם לאחרים ששיננו את הנפרידיא - איבר המאגור ומשחרר גמים - בתקופת ההתרבות.
התובנות החדשות הללו בנוגע ל RNA של תולעי אש אינן חושפות כיצד היצורים יודעים להזדווג בזמנים כה ספציפיים. אך לממצאי המחקר עשויות להיות השלכות חשובות על המחקר הרפואי, אומר מייקל טסלר, ביולוג במכון סאקלר למוזיאון להיסטוריה של הטבע לגנומיקה השוואתית.
"מרגש במיוחד למצוא לוציפראז חדש", אומר טסלר בהצהרה, "מכיוון שאם אתה יכול לגרום לדברים להידלק בנסיבות מסוימות, זה יכול להיות שימושי באמת לתיוג מולקולות למחקר ביו-רפואי."
