Так званий «кальмар-вампір із пекла» — Vampyroteuthis infernalis — надав найбільший геном головоногих молюсків, який коли-небудь був секвенований, демонструючи глибокі еволюційні зв’язки між кальмарами та восьминогами. Маючи понад 11 мільярдів пар основ, геном більш ніж удвічі перевищує розмір геномів інших кальмарів. Відкриття дає важливі підказки про те, як ці окремі істоти відокремилися від спільного предка понад 300 мільйонів років тому.
Генетична спадщина живої копалини
Незважаючи на своє жахливе прізвисько, кальмар-вампір не є справжнім кальмаром чи восьминогом; замість цього він представляє давню лінію, яка відокремилася на початку історії головоногих. Знайдений у темних глибинах нижче 600 метрів, він є пережитком минулого, зберігаючи риси, втрачені в сучасних видах. Дослідники отримали зразок як випадковий улов, що дозволило провести це новаторське генетичне дослідження.
Розмір геному та повторювані елементи
Геном кальмара-вампіра в кілька разів перевищує геном сучасних кальмарів і восьминогів. Основна причина? Приголомшливі 62% складаються з повторюваних послідовностей ДНК, які збільшують розмір геному без обов’язкового додавання нових функціональних генів. Однак ця роздута структура все ще містить цінні підказки.
Архітектура хромосом розкриває давні зв’язки
Порівняння з геномами інших головоногих молюсків, включаючи кальмарів, каракатиць, восьминогів і навіть дивного грязьового наутилуса (восьминога в панцирі), показує, що кальмар-вампір зберігає хромосомну структуру предків, спільну для ліній кальмарів і восьминогів. Ранні восьминоги також мали таку кальмароподібну структуру до того, як їхні хромосоми зазнали значного змішування та злиття, процес, який, ймовірно, прискорив їхню еволюційну адаптацію.
«Кальмари-вампіри зберігають генетичну спадщину, яка передувала [походженням кальмарів і восьминогів]. Це дає нам прямий погляд на ранні етапи еволюції головоногих». —Емеше Тот, Віденський університет
Наслідки для розуміння походження головоногих
Геном вампірського кальмара діє як «Розеттський камінь» для інтерпретації еволюції головоногих. Це підтверджує, що восьминоги колись мали спільну хромосомну структуру з кальмарами, що свідчить про більш недавнього спільного предка, ніж вважалося раніше. Відносно незмінний геном вампірського кальмара різко контрастує з швидким змішуванням хромосом, яке спостерігалося в еволюції восьминогів, забезпечуючи унікальну точку відліку для розуміння того, як ці лінії розійшлися.
Це відкриття підкреслює важливість вивчення маловідомих глибоководних істот для розкриття таємниць життя на Землі. Геном кальмара-вампіра є потужним інструментом для розшифровки еволюційної історії головоногих молюсків, пропонуючи безпрецедентне розуміння походження деяких з найрозумніших і адаптивних безхребетних на планеті.
