Так называемый «вампирский кальмар из ада» – Vampyroteuthis infernalis – предоставил самый крупный геном головоногого моллюска, когда-либо секвенированный, демонстрируя глубокие эволюционные связи между кальмарами и осьминогами. Геном, превышающий 11 миллиардов пар оснований, более чем в два раза превышает размер геномов других кальмаров. Это открытие предоставляет важные сведения о том, как эти отдельные существа разошлись от общего предка более 300 миллионов лет назад.
Генетическое наследие живого ископаемого
Несмотря на устрашающее прозвище, вампирский кальмар не является истинным кальмаром или осьминогом; вместо этого он представляет собой древнюю линию, отделившуюся на ранних этапах истории головоногих моллюсков. Обитая в тёмных глубинах ниже 600 метров, он является пережитком прошлого, сохранившим черты, утраченные в современных видах. Исследователи получили образец в качестве случайного улова, что позволило провести это революционное генетическое исследование.
Размер генома и повторяющиеся элементы
Геном вампирского кальмара в несколько раз больше, чем у современных кальмаров и осьминогов. Главная причина? Ошеломляющие 62% состоят из повторяющихся последовательностей ДНК, которые раздувают размер генома, не обязательно добавляя новые функциональные гены. Однако эта раздутая структура всё ещё содержит ценные подсказки.
Архитектура хромосом раскрывает древние связи
Сравнение с другими геномами головоногих моллюсков – включая кальмаров, каракатиц, осьминогов и даже странного илистого наутилуса (осьминога в раковине) – показывает, что вампирский кальмар сохраняет предковую хромосомную структуру, общую для линий кальмаров и осьминогов. Ранние осьминоги также обладали этой кальмароподобной структурой, прежде чем их хромосомы претерпели значительное смешение и слияние, процесс, который, вероятно, ускорил их эволюционные адаптации.
«Вампирский кальмар сохраняет генетическое наследие, предшествующее как [линиям кальмаров, так и линиям осьминогов]. Он даёт нам прямой взгляд на ранние этапы эволюции головоногих моллюсков». — Эмеше Тот, Венский университет
Последствия для понимания происхождения головоногих моллюсков
Геном вампирского кальмара действует как «Розеттский камень» для интерпретации эволюции головоногих моллюсков. Он подтверждает, что осьминоги когда-то разделяли хромосомную структуру с кальмарами, что предполагает более недавнего общего предка, чем считалось ранее. Относительно неизменный геном вампирского кальмара резко контрастирует с быстрым смешением хромосом, наблюдаемым в эволюции осьминогов, обеспечивая уникальную точку отсчёта для понимания того, как эти линии разошлись.
Это открытие подчёркивает важность изучения малоизвестных глубоководных существ для раскрытия тайн жизни на Земле. Геном вампирского кальмара является мощным инструментом для расшифровки эволюционной истории головоногих моллюсков, предлагая беспрецедентный взгляд на происхождение одних из самых умных и адаптируемых беспозвоночных на планете.
