深海「地獄吸血鬼」的基因組:揭示頭足類演化的關鍵樂章

编辑者: Inna Horoshkina One

吸血鬼魷魚不是吸血鬼;它是一種腐食動物(detritivore),這意味著它吃死去的有機物。它是唯一存活的頭足類不吃活獵物。

在深邃幽暗的海底,棲息著一些生物,黑暗對牠們而言便是生存的本質。其中之一便是被稱為「地獄吸血鬼」(Vampyroteuthis infernalis)的生物。如今,科學家們透過定序其DNA,終於解開了這個物種的基因密碼,這份密碼為我們提供了窺探頭足類演化分岔點的關鍵線索,即章魚與魷魚的譜系是如何分道揚鑣的。

這項重大的基因解碼工作,揭示了關於這種深海生物的驚人事實。科學家們發現,地獄吸血鬼的基因組異常龐大,其鹼基對數量超過了110億個,這大約是人類基因組的四倍之多。更令人稱奇的是,在所有已定序的頭足類生物中,它的基因組規模居冠。然而,真正令人驚訝的並非其體積,而是其內在的結構。

基因組的古老藍圖

地獄吸血鬼的染色體結構保留了一種極為古老的「魷魚式」排列模式,其古老程度之深,使得科學界將其譽為「基因組的活化石」。透過將其基因組與其他頭足類動物(包括翼手目章魚 Argonauta hians)進行比對分析,研究人員得以釐清演化的方向性變化。

研究結果明確指出,在章魚的演化支系中,染色體的重組和不可逆的融合是後續發展的趨勢。相對地,地獄吸血鬼則成功地保留了更接近祖先的遺傳特徵。這項發現為理解章魚和魷魚在演化樹上的分歧提供了堅實的分子證據。

演化變革的真正驅動力

這項研究的重大意義在於,它巧妙地將研究焦點從「新基因的出現」轉移到「染色體圖譜的重繪」。科學家們認為,現代頭足類動物驚人的多樣性,並非單純源於新基因的誕生,而是更多地歸因於染色體層面的大規模重組與重新編排。正是這種「樂譜的重新編配」,可能為新的體型和行為模式的出現鋪平了道路。

深海中的「宇宙檔案館」

地獄吸血鬼棲息在海洋的「氧氣最低層」,那裡的水域缺氧程度足以讓許多掠食者難以生存。牠們並非傳說中的吸血鬼,而是一種溫和的生物,主要以緩慢漂浮的「海洋雪」(即有機碎屑)為食。牠們在幽暗的深海中靜靜地漂流,同時也為地球生態系統做出貢獻:作為深海的碎食性動物,牠們參與了碳的生物泵輸送,將碳元素向下層深處轉移。

這次的基因組發現,為我們對海洋的理解增添了一種低沉而古老的記憶音符。它提醒我們,演化改變世界的機制,有時並非透過高亢的「新音符」來展現,而是透過對既有元素的巧妙「重新排列」,如同在樂譜中移動不同的音符與節拍,從而譜寫出生命演化的宏偉篇章。

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來源

  • livescience.com

  • Live Science

  • ZME Science

  • EurekAlert! Science News

  • Sci.News

  • Schmidt Ocean Institute

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