Учёные обнаружили генетическую связь между адским вампиром и головоногими моллюсками

Впервые ученым удалось полностью секвенировать геном адского вампироморфа (Vampyroteuthis infernalis) — уникального головоногого моллюска, который встречается на глубинах от 400 до 1000 метров. Это открытие поможет разобраться в эволюции современных осьминогов и их вымерших предков.

Адского вампира, иногда именуемого «живым ископаемым», представляет собой единственного ныне живущего представителя древнего отряда вампироморфов (Vampyromorpha). Этот небольшой головоногий моллюск сочетает в себе черты кальмаров и осьминогов. Его студенистое тело, достигающее в длину до 30 сантиметров, способно изменять окраску от чёрного до красно-фиолетового, а огромные глаза – самые большие относительно размера тела среди всех животных – отражают свет различными цветами. Практически вся поверхность тела адского вампира покрыта фотофорами – органами, производящими свечение, которые служат для маскировки и отпугивания потенциальных врагов.

Читать также:  Ученые рассказали, как хамелеоны могут двигать глазами по отдельности.

Первое описание этого вида принадлежит немецкому зоологу Карлу Хуну, которое датируется 1903 годом. Он изначально классифицировал его как осьминога. Адский вампир обитает в зоне кислородного минимума, в таких местах, где концентрация кислорода недостаточна для аэробного обмена веществ, эти животные обитают. Ни один другой головоногий моллюск, известный науке, не способен выжить в аналогичных условиях. Размножение у них происходит нечасто, так как самки откладывают небольшое количество крупных яиц и вынашивают потомство более чем год.

Генетики из Японии, Австрии и Германии смогли расшифровать геном этого необычного морского существа. Для секвенирования была применена технология PacBio HiFi, данная технология позволяет проводить высокоточное секвенирование протяженных фрагментов ДНК. В результате исследователи получили геном, содержащий более десяти гигапар оснований — это один из самых больших геномов, известных у животных. Несмотря на сложность, ученым удалось определить его четкую структуру, которая демонстрирует древнее состояние хромосом головоногих.

Читать также:  Вороны полагаются на кабанов для проверки пригодности пищи

Результаты научной работы, опубликованной в журнале iScience, продемонстрировали, что геном адского вампира в значительной степени сохранился кариотипа (наличие (совокупность признаков полного набора хромосом), свойственное кальмарам и каракатицам, отличается от ситуации с осьминогами, которые «пережили» значительные слияния и перестройку хромосом. По мнению исследователей, это послужило фундаментом для их эволюции — уникального мозга, интеллекта и модели поведения.

Сопоставив геном адского вампира с геномами кальмаров и осьминогов (Octopus vulgaris), аргонавтов (Argonauta hians), а также других кальмаров и каракатиц, ученые во главе с Масааки Ёсида из Университета Симанэ (Япония) установили, что хромосомная структура адского вампира более схожа с таковой у кальмаров, чем у осьминогов, являющихся его ближайшими родственниками. Это указывает на то, что изначальной хромосомной организацией для всех современных головоногих был кариотип кальмаров, а не осьминогов.

Читать также:  Африканское путешествие трех гиеновидных собак стало рекордом среди млекопитающих

Кроме того, повторяющиеся элементы составляют 62% генома адского вампира, преимущественно это длинные ретротранспозоны ( LINEs) — эти последовательности ДНК встречаются в геноме эукариот, однако, несмотря на их значительное количество, геном Vampyroteuthis infernalis претерпел относительно небольшие изменения по сравнению с геномом осьминогов. Адский вампир, который питается детритом и зоопланктоном, сохранил рудиментарные остатки «утраченных рук», что свидетельствует о его родстве с кальмарами, обладающими десятью щупальцами.

Более глубокий анализ генома адского вампира поможет выяснить, каким образом масштабные изменения в геноме обуславливают возникновение новых поведенческих моделей и морфологических признаков у животных, начиная от моллюсков и заканчивая млекопитающими.