반딧불은 어떻게 '빛나는' 능력을 진화시켰는가.이 수수께끼를 푸는 중요한 열쇠가 되는 현상을, 중부대학 응용 생물학부의 오오바 유이치준 교수들의 연구팀이 발견했다.나고야 대학 대학원과의 공동으로 이루어진 이 연구 성과는 영국 과학 잡지 Scientific Reports 온라인판에서 발표되었다.
반딧불이의 발광에 깊이 관여하는 루시페린의 합성반응을 조사하는 가운데, 연구그룹은 단순한 구조를 가지는 2개의 화학물질을 중성의 물속에서 몇 시간 동안 저어주면, 미량의 루시페린이 생기는 것을 발견.발광반응의 열쇠를 잡는 복잡한 분자가 사실 자연계에 존재하는 조건하에서 단순한 구조의 물질로부터 조립되는 것을 처음으로 밝혔다.
이로부터 반딧불의 조상이 나타난 약 1억년 전, 그 체내에서 단순한 루시페린 반응이 일어난 것이 발광의 진화의 계기가 되었다고 예측할 수 있다.한때 아미노산 합성 실험에서 '화학물질과 진화'에 대해 큰 시사가 주어졌지만, 이번 발견에서도 마찬가지다고 한다.
반딧불의 발광은 유기체의 발광 반응과 관련된 "루시페린"과 발광 반응을 촉진시키는 "루시퍼 라제"의 반응에 의해 생성된다.이 중 루시퍼 라제의 진화 과정은 해명되어 루시페린의 합성 과정의 해명이 남아 있었다.오바 준 교수들은 반딧불이 자신의 체내에서 루시페린을 합성하고 있는 것까지는 밝혔지만, 왜 그러한 합성 프로세스가 진화할 수 있었는지에 대해서는 불분명했다.
앞으로는 현생 반딧불에서 합성 반응의 촉진 프로세스 해명이 과제가 된다.또한 반딧불의 발광 반응의 원리는 기초 의학 분야에 그치지 않고 잡균의 검사 시약으로서도 일반적으로 널리 이용되고 있다.이 합성법의 연구를 진행함으로써 보다 간편한 루시페린 제조방법의 개발로 이어져 산업계에의 응용도 기대된다.게다가 반딧불의 발광 반응은 고등학교 생물 교과서에도 게재되고 있지만, 이번 현상은 이과실 등의 환경에서도 재현할 수 있기 때문에 교육면에서도 유용하다고 생각된다.