Eine Genomanalyse widerlegt eine führende Hypothese über den Ursprung der Glühwürmchen. Es wird vermutet, dass das helle Licht, das von vielen Arten der Käferfamilie Lampyridae – besser bekannt als Glühwürmchen – ausgestrahlt wird, ursprünglich als Warnsignal für Raubtiere entwickelt wurde, das auf die Giftigkeit der Glühwürmchen hinweist, und dann als Paarungssignal umfunktioniert wurde. Diese Erklärung könnte erklären, warum auch Eier, Larven und Puppen leuchten.
YingZhen und seine Kollegen stellten die herkömmliche Meinung auf die Probe, indem sie einen Stammbaum von Glühwürmchen zusammenstellten und die Entwicklung von Lucibufaginen verfolgten, den Verbindungen, die Glühwürmchen giftig machen. Das Team sammelte frische Proben von 16 Lampyridae-Arten sowie zwei verwandten Arten an verschiedenen Orten in China und analysierte sie zusammen mit früheren Sammlungen und genetischen Daten. Insgesamt haben die Autoren Daten auf Genomebene für 41 Arten zusammengestellt. Für jede Art verwendeten die Autoren außerdem Flüssigkeitschromatographie-Massenspektrometrie, um nach Lucibufaginen zu suchen.
Das Team konnte zeigen, dass Lucibufagine nur in einer Unterfamilie der Glühwürmchen vorkommen, während Biolumineszenz in der gesamten Familie weit verbreitet ist, was stark darauf hindeutet, dass sich dieses Toxin nach der Entwicklung der Biolumineszenz entwickelt hat.
Warum fangen Glühwürmchen an zu leuchten? Es wurde bereits gezeigt, dass Luciferin, das Substrat für die Biolumineszenz von Glühwürmchen, antioxidative Eigenschaften hat. YingZhen und seine Kollegen fanden heraus, dass sich die Vorfahren der Glühwürmchen in einem historischen Zeitraum entwickelten und diversifizierten, in dem der Luftsauerstoffgehalt nach dem anoxischen Ereignis im ToarcianOceanic weiterhin von historischen Tiefstständen anstieg.
Die Autoren stellen außerdem fest, dass leuchtende Tausendfüßler vermutlich ursprünglich Biolumineszenz als Reaktion auf oxidativen Stress in heißen, trockenen Umgebungen entwickelt haben, was darauf hindeutet, dass Glühwürmchen möglicherweise einen ähnlichen Weg eingeschlagen haben.