Une analyse du génome renverse une hypothèse majeure sur l’origine des lucioles. On suppose que la lumière vive émise par de nombreuses espèces de coléoptères de la famille des Lampyridae – mieux connues sous le nom de lucioles – a initialement évolué comme un signal d'avertissement pour les prédateurs, indiquant la toxicité des lucioles, et a ensuite été transformée en signal d'accouplement. Cette explication pourrait expliquer pourquoi les œufs, les larves et les pupes brillent également.
YingZhen et ses collègues ont mis les idées reçues à l'épreuve en compilant un arbre généalogique des lucioles et en retraçant l'évolution des lucibufagines, les composés qui rendent les lucioles toxiques. L’équipe a collecté de nouveaux échantillons de 16 espèces de Lampyridae, ainsi que de deux espèces apparentées, provenant de différents endroits de Chine, qu’ils ont analysés parallèlement aux collections et données génétiques précédentes. Au total, les auteurs ont compilé des données génomiques pour 41 espèces. Pour chaque espèce, les auteurs ont également utilisé la chromatographie liquide-spectrométrie de masse pour rechercher des lucibufagines.
L’équipe a pu montrer que les lucibufagines ne se trouvent que dans une sous-famille de lucioles, alors que la bioluminescence est répandue dans toute la famille, ce qui suggère fortement que cette toxine a évolué après le développement de la bioluminescence.
Alors pourquoi les lucioles commencent-elles à briller ? Il a déjà été démontré que la luciférine, le substrat de la bioluminescence des lucioles, possède des propriétés antioxydantes. YingZhen et ses collègues ont découvert que les ancêtres des lucioles ont évolué et se sont diversifiés au cours d'une période historique au cours de laquelle les niveaux d'oxygène atmosphérique ont continué à augmenter par rapport aux plus bas historiques après l'événement anoxique ToarcianOceanic.
Les auteurs notent également que les mille-pattes brillants auraient initialement développé une bioluminescence en réponse au stress oxydatif dans des environnements chauds et secs, ce qui suggère que les lucioles pourraient avoir suivi un chemin similaire.