Геном «Пекельного вампіра»: Секрет еволюційного розгалуження восьминогів та кальмарів

Існують створіння, чиє життя протікає у вічній темряві, де сама безодня стає їхнім природним середовищем. Одним із таких мешканців є Vampyroteuthis infernalis, відомий як «пекельний вампір». Нещодавно вчені розшифрували його геном, отримавши, по суті, генетичний ключ до розуміння еволюційного роздоріжжя, на якому шляхи восьминогів та кальмарів колись розійшлися.

Дослідження ДНК цього глибоководного організму відкрило дивовижні деталі його генетичної спадщини. Геном вампіротевтиса виявився справді колосальним — він містить понад 11 мільярдів пар основ. Це приблизно у чотири рази більше, ніж геном людини, і наразі це найбільший секвенований геном серед усіх відомих головоногих молюсків.

Геномна архітектура як «живий викопний зразок»

Однак розмір — не головна сенсація. Набагато важливішою виявилася архітектура цього геному. Хромосоми «пекельного вампіра» зберегли надзвичайно архаїчний, «кальмароподібний» малюнок організації. Саме через цю стародавню структуру вчені вже охрестили його «геномним живим викопним».

Порівняльний аналіз із геномами інших представників ряду головоногих, зокрема пелагічного восьминога Argonauta hians, чітко вказує на напрямок еволюційних змін. З’ясувалося, що у лінії, яка веде до сучасних восьминогів, з часом відбувалися значні та, що важливо, незворотні процеси злиття та перебудови хромосом. Натомість вампіротевтис зберіг первісні структурні ознаки.

Перекомпонування партитури, а не створення нових нот

Це відкриття змушує дещо змінити погляд на розвиток сучасних головоногих. Різноманіття цих істот пов’язане не стільки з появою абсолютно нових генів, скільки з тим, як кардинально перекроювалася хромосомна карта. Саме ця «перекомпонування партитури» — перебудова старих генетичних елементів — ймовірно, відкрила шлях до формування унікальних форм тіла та різноманітних поведінкових стратегій.

Хто такий «архівіст» глибин

Сам вампіротевтис мешкає у зоні мінімального вмісту кисню — там, де більшість активних хижаків просто не змогли б вижити. Він зовсім не «кровопивця», як можна було б очікувати з його назви. Насправді це тихий, м’який збирач детриту, відомого як «морський сніг», що дрейфує у сутінковій товщі океану. Ця роль має важливе екологічне значення: глибоководні детритофаги беруть участь у транспортуванні вуглецю на дно, підтримуючи так званий біологічний насос планети.

Таким чином, розшифровка геному цього молюска додала глибинним водам океану низьку, але надзвичайно важливу ноту пам'яті. Еволюція іноді змінює світ не гучними «прем'єрами» нових генів, а тим, як майстерно вона переставляє вже наявні елементи, подібно до того, як музикант змінює звучання твору, переставляючи такти у партитурі.