Кальмар-вампир удивил всех: жревняя хромосомная структура переворачивает …

Игорь Буккер 28.11.2025 20:29 Кальмар-вампир удивил всех: жревняя хромосомная структура переворачивает представления о Ð³Ð¾Ð»Ð¾Ð²Ð¾Ð½Ð¾Ð³Ð¸Ñ Ð¡ÐµÐºÐ²ÐµÐ½Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½ крупнейший геном головоногих моллюсков — iScience 5:58 Природа Новое исследование, опубликованное в журнале iScience под заголовком "Гигантский геном кальмара-вампира раскрывает происхождение современных кариотипов осьминогов", предоставляет одно из наиболее полных на сегодняшний день генетических свидетельств ранней эволюции головоногих моллюсков. Учёные секвенировали геном кальмара-вампира (Vampyroteuthis sp.) — одного из наиболее необычных представителей глубоководной фауны — и сравнили его с геномами современных осьминогов, кальмаров и каракатиц. Фото: Generated by AI (DALL·E 3 by OpenAI) is licensed under Free for commercial use (OpenAI License) Древние кальмары в меловом океане Этот вид оказался ключом к пониманию эволюционной "точки разветвления" между двумя главными линиями головоногих: октоподиформами (осьминоги и кальмары-вампиры) и декаподиформами (кальмары и каракатицы). Его древняя хромосомная архитектура предоставляет важные данные о том, как выглядел общий предок, живший около 300 млн лет назад. Геном, который почти в четыре раза больше человеческого Одним из научных достижений работы стало секвенирование самого крупного на сегодняшний день генома среди головоногих моллюсков. Геном Vampyroteuthis sp.: примерно в четыре раза больше человеческого (около 12 Гб против 3 Гб); содержит множество повторяющихся элементов; характеризуется высокой степенью структурной стабильности. Большинство геномов осьминогов характеризуются массивными хромосомными перестройками, связанными с потерей древней структуры и появлением множества новых связей между генетическими блоками. Именно эти перестройки, как предполагается, стали основой их феноменальной адаптивности и разнообразия. Кальмар-вампир, находясь в группе осьминогов, не прошёл через подобную "генетическую революцию". Его хромосомы сохранили древний, характерный для кальмаро- и каракатицеподобных предков, порядок генов. Хромосомная консервативность: почему это так важно Анализ хромосомной архитектуры был выполнен с использованием современных методов: Hi-C хромосомных контактов; SD (synteny detection) — определения синтении; сравнительных карт геномного расположения генов (gene order conservation); анализа кластеров генов, кодирующих HOX-гены и другие ключевые регуляторные наборы. Результаты показали, что: У кальмара-вампира сохранились блоки генов, характерные для древних декаподиформ. Эти блоки были утрачены или радикально перестроены у современных осьминогов. Vampyroteuthis sp. занимает эволюционную позицию "моста", соединяющего дванаправления развития головоногих. Именно хромосомная структура позволила учёным восстановить, как выглядел геном прародителя, поскольку он содержал порядок генов, схожий с кальмарами и каракатицами, но уже начал приобретать некоторые черты осьминогов. Ð­Ñ‚а комбинация и сделала кальмара-вампира необычайно ценным для реконструкции. Эволюционное расхождение: 300 миллионов лет истории Современные головоногие относятся к двум ветвям: Octopodiformes — осьминоги и кальмары-вампиры; Decapodiformes — кальмары и каракатицы. До появления данных о кальмаре-вампире оставалось неясно: к какой из форм (осьминожьей или кальмаро-подобной) ближе предок; происходила ли эволюция осьминогов путём плавного усложнения или резких геномных перестроек; были Ð»Ð¸ осьминоги ранними или поздними "экспериментами" природы. Геном Vampyroteuthis sp. дал однозначный ответ: прародитель был ближе к кальмаро-подобной форме, а осьминоги — результат дальнейших перестроек. Это подтверждает гипотезу о древнем кальмарообразном предке. Биологические особенности: почему кальмар-вампир стал идеальной моделью Несмотря на пугающее название, кальмар-вампир — глубоководный, медленно плавающий детритофаг. Он сочетает в себе черты, которые в научной среде называют "мозаичными": восемь щупалец, как у осьминогов; "нитевидные" дополнительные органы, характерные для декаподиформ; мягкое тело, но с элементами хитиновой поддержки; гигантские глаза — одни из самых крупных в животном мире относительно тела; способность к биолюминесценции; глубоководный образ жизни (до 900 метров). Эта мозаичность отражена не только в морфологии, но и на генетическом уровне — именно поэтому его геном оказался ключом к пониманию эволюции. Геном как "живое ископаемое" Учёные использовали термин "геномное живое ископаемое" по отношению к Vampyroteuthis sp. Он сохранил: древний порядок генов; стабильную структуру крупных хромосомных блоков; особенности, характерные для предковых декаподиформ. В то время как современные осьминоги потеряли многие признаки исходной организации и приобрели новые методами хромосомных перестроек. Таким образом, геном кальмара-вампира выполняет ту же роль для головоногих, что геном целаканта — для лучепёрых рыб. Главные выводы исследования Общий предок осьминогов, кальмаров и каракатиц был похож на кальмара, а не на осьминога. Кальмар-вампир сохранил древнюю структуру кариотипа, утраченного позже осьминогами. Масштабные хромосомные перестройки у осьминогов стали драйвером их феноменального морфологического разнообразия. Расхождение ветвей около 300 млн лет назад подтверждено генетическими данными. Исследование предоставляет новый инструментарий для реконструкции ранней эволюции. Ежедневно — 24 истории о научных Ð¾Ñ‚ÐºÑ€Ñ‹Ñ‚Ð¸ÑÑ Ð’ÑÐµ они в наших соцсетях, подпишись Source: https://www.pravda.ru/science/2314202-giant-squid-genome-ancient-evolution/