중부대학, 나가하마 바이오대학, 가고시마대학의 공동연구그룹은 약 1억년 전에 지구에 나타난 원초 반딧불의 발광효소를 복원하여 현재 반딧불과는 다른 깊은 녹색 발광을 재현 성공했다.
반딧불의 첫 조상은 약 1억년 전(백악기)에 출현했을 때 이미 발광하는 능력을 가지고 있었다고 생각된다.실제로 요즘 호박 화석에서 발광기를 가진 반딧불의 화석이 발견되었지만, 당연히 그 발광의 색은 화석에는 남아 있지 않다.
약 2000종이 알려진 현재 반딧불의 동료는 녹색에서 황록색, 황색, 오렌지색과 종에 따라 다양한 색으로 발광하고, 이들은 "반딧불 루시퍼라제"라는 발광 효소의 아미노산 서열의 차이로 결정된다고 한다.그래서 본 연구에서는 잃어버린 과거의 유전자 정보를 계산 과학적으로 복원하는 '조상 서열 복원'의 수법에 주목하여 1억년 전의 반딧불의 루시퍼라제 서열을 복원함으로써 고대의 반딧불의 빛 재현을 시도했다.
그 결과, 현재 보이는 겐지 보탈이나 헤이케 보탈의 황록색의 발광과는 다른, 깊은 녹색의 발광이 관측되었다.게다가 최초의 반딧불이 출현하기 이전이나 이후의 다양한 시대의 배열도 복원해 본 결과, 「반딧불 출현 이전의 조상의 곤충은 적색에 약하게 발광하고 있었지만, 최초의 반딧불은 깊은 녹색에 강하게 발광하도록 진화하고, 그 후, 녹색에서 황색까지 폭넓은 발광색의 반딧불로 씨가 나뉘어 갔다”는 진화의 시나리오가 판명되었다.
지금까지의 조상 배열 복원에서는, 직접 눈으로 보이는 현상이 복원된 적이 없었기 때문에, 고대의 반딧불의 발광이라는 과거의 광경의 일부를 세계에서 처음으로 현대에 되살렸다는 점에서 본 연구 는 큰 의미를 가진다.또, 반딧불의 조상이 외적에 대한 방어를 위해 깊은 녹색으로 발광하고 있었다고 생각되는 것, 조상 루시퍼라제의 발광 메카니즘의 해명 등, 본 연구를 통해 복수의 중요한 지견을 얻을 수 있다고 한다.
논문 정보:【Science Advances】Resurrecting the ancient glow of the fireflies
