Ученые прочитали геном кальмара-вампира, сохранившего древние черты предков
Генетики наконец расшифровали полный геном вампирского кальмара (Vampyroteuthis infernalis), обнаружив, что этот редкий глубоководный обитатель почти не изменился за миллионы лет.
Исследование, опубликованное в журнале iScience, проливает свет на эволюцию головоногих и раскрывает, каким мог быть общий предок современных кальмаров и осьминогов.
«Живое ископаемое» морских глубин
Кальмар-вампир отличается необычной внешностью: темно-рубиновая окраска, восемь щупалец с перепонками и светящиеся глаза придают ему призрачный вид. Ученые называют его «живым ископаемым», потому что геном животного сохраняет древнее расположение хромосом, схожее с кальмарами и каракатицами, несмотря на классификацию среди осьминогов.
«Этот вид демонстрирует, как один из предков головоногих выглядел на генетическом уровне около 300 миллионов лет назад. Сохранившиеся хромосомы показывают, что кальмар-вампир отделился от своих родственников очень рано», — объяснил Олег Симаков, научный сотрудник Венского университета.
Как секвенировали редкий вид
Образец кальмара был получен как прилов в западной части Тихого океана. Для секвенирования исследователи использовали платформу PacBio, которая позволяет анализировать длинные цепочки ДНК. Размер генома составил 11 миллиардов пар оснований — почти в четыре раза больше человеческого и самый большой среди изученных головоногих.
Сравнение с геномами обычного осьминога (Octopus vulgaris), свернувшегося осьминога (Eledone cirrhosa) и аргонавта (Argonauta hians) показало, что у кальмара-вампира сохранилось предковое, «кальмароподобное» расположение хромосом. В отличие от современных осьминогов, у которых ДНК постоянно перемешивается, вампирский кальмар сохранил структурную стабильность генома.
Долгая история неправильного понимания
Первое описание вида датируется 1903 годом. Долгое время его считали осьминогом из отряда цирратовых из-за перепонки между щупальцами. В 1950-х годах кальмара выделили в отдельный отряд Vampyromorphida, названный из-за внешнего сходства с плащом вампира.
«Приятно наконец понять, почему этот вид сохранил древние черты. Кальмары-вампиры живут в труднодоступных местах, ведут одиночный образ жизни и плохо выживают в неволе, что затрудняло их изучение», — отметил Брюс Робисон из MBARI, не участвовавший в исследовании.
Эволюционные выводы
Расшифровка генома демонстрирует, что кальмар-вампир сочетает черты осьминогов и кальмаров. Исследователи считают, что именно такие животные могли быть прототипом для эволюционного разделения современных головоногих моллюсков.
Кроме того, открытие важно для изучения морской биологии: понимание генетики таких видов помогает выяснить, как адаптируются глубинные организмы к экстремальным условиям океана.
Геном кальмара-вампира содержит информацию о структуре щупалец, биолюминесценции и других особенностях, которые позволяют ему выживать в полной темноте океанских глубин. Эти данные могут стать ключом к пониманию эволюции сложных нервных систем и уникальных биомеханических свойств головоногих.
«Эти существа выглядят так, будто скрывают свои секреты, и теперь мы можем заглянуть в их генетический код. Каждый фрагмент ДНК рассказывает о миллионах лет истории, которую мы только начинаем понимать», — добавил Робисон.