Vampirska lignja iz pakla otkriva drevno poreklo oktopoda

Neuhvatljiva „vampirska lignja iz pakla" je upravo dala najveći dosad sekvencirani genom glavonožaca – ogromni genom sa više od 11 milijardi baznih parova, više nego duplo veći od najvećih genoma lignji.

U mešavini A, T, G i C bila je skrivena dalekosežna evoluciona priča. Iako nije prava lignja, Vampyroteuthis infernalis je očuvala iznenađujuću hromozomsku arhitekturu kao kod lignje – postavku davno deljenu sa pretkom modernih oktopoda i lignji.

Preporučujemo

Vampirska lignja je fascinantna grančica koja istrajno visi sa porodičnog stabla glavonožaca. Nije ni lignja ni oktopod (a ni vampir), već poslednji, jedini ostatak drevne loze čiji su ostali pripadnici davno izumrli.

Mnogi je smatraju živim fosilom u nekim aspektima, starim oko 183 miliona godina, sa mnogim odlikama svojih predaka, uz adaptacije potrebne za uspešnog lešinara u tami dubokog mora.

Ostaci telesnih struktura i osobina koje vampirska lignja deli sa lignjama, oktopodima i sipama naveli su naučnike da pomisle da možda sadrži i genetske informacije o misterioznom poreklu ovih fascinantnih stvorenja, pre nego što su divergirala pre otprilike 300 miliona godina.

"Vampirska lignja se nalazi na samoj granici između oktopoda i lignji," kaže genomičar Oleg Simakov sa Univerziteta u Beču. "Njen genom otkriva velike evolucione tajne o tome kako su dve izrazito različite loze mogle nastati iz zajedničkog pretka".

Iako je vampirska lignja povučena i teško dostupna, pošto živi u uslovima koji su veoma negostoljubivi za ljude, na dubinama većim od 600 metara, istraživači su imali sreće da dobiju primerak uhvaćen kao sporedni ulov tokom ekspedicije japanskog Univerziteta Tokai u zalivu Suruga.

Sekvencirajući njen DNK, bili su zapanjeni veličinom genoma od 11 do 14 gigabaza. Poređenja radi, genom lignje Doryteuthis pealeii ima 4,4 gigabaze, lignje Euprymna scolopes 4,9 gigabaza, dok prethodni rekorder u pogledu najvećeg poznatog genoma glavonožaca, obična sipa Sepia officinalis, ima 5,5 gigabaza.

S druge strane, genomi oktopoda su još manji: genom kalifornijskog oktopoda Octopus bimaculoides ima 2,2 gigabaze, istočnoazijski obični oktopod Octopus sinensis ima 2,6 gigabaza, a obični oktopod Octopus vulgaris ima 2,7 gigabaza.

To znači da je genom vampirske lignje do nekoliko puta veći od genoma lignji i oktopoda.

Zanimljivo je da ogromnih 62 procenta genoma čine ponavljajući elementi, nizovi DNK koji se iznova ponavljaju, povećavajući veličinu bez dodavanja novih kodirajućih sekvenci.

Istraživači su zatim uporedili ovaj genom vampirske lignje sa ranije sekvenciranim genomima drugih glavonožaca, uključujući desetokrake lignje i sipe (decapodiformes), osmokrake oktopode (octopodiformes), nautilus i nekoliko drugih mekušaca.

Takođe su sekvencirali genom superneobičnog smeđeg argonauta (Argonauta hians), oktopoda čije ženke imaju spoljašnju ljušturu.

Ova poređenja su otkrila da, iako je vampirska lignja osmoruka, zadržava delove hromozomske strukture desetorukih rođaka. Istovremeno, izučavanje različitih oktopodskih genoma pokazalo je da su oktopodi rano u svojoj evolucionoj istoriji takođe imali hromozomsku strukturu kao kod lignji.

Tokom vremena je došlo do zbijanja i spajanja sa oktopodskim hromozomskim elementima – ireverzibilni proces poznat kao „fuzija sa mešanjem“, što je možda pomoglo u oblikovanju specijalizovanih oktopodskih adaptacija.

Ovo sugeriše da su oktopodi prošli kroz ranu fazu brzog hromozomskog mešanja, dok su hromozomi vampirskih lignji ostali uglavnom nepromenjeni, čak i kad su njihovi genomi postali mnogo veći.

Ova otkrića predstavljaju vampirsku lignju kao potencijalni ključ za tumačenje i razumevanje evolucije glavonožaca.

"Vampirska lignja čuva genetsku baštinu koja prethodi lozama i lignji i oktopoda", kažu genomičara sa Univerziteta u Beču. "Daje nam direktan uvid u najranije faze evolucije glavonožaca".

(Telegraf Nauka/Science Alert)