Genom vampyroteuthis sp. został całkowicie zsekwencjonowany i wykazał, że jest to jeden z największych genomów zwierzęcych, jakie kiedykolwiek analizowano, liczący ponad 11 miliardów par zasad. Odkrycie dostarcza kluczowego brakującego ogniwa w zrozumieniu ewolucji głowonogów, grupy obejmującej kalmary, ośmiornice i mątwy. Badanie opublikowane w iScience* 21 listopada 2025 r. potwierdza, że kałamarnica wampiromorficzna zajmuje wyjątkową „pośrednią” pozycję między liniami współczesnych ośmiornic i kałamarnic.
Genomowe sekrety żywych skamieniałości
Wampiromorficzna kałamarnica to stworzenie głębinowe żyjące we wszystkich oceanach świata na głębokościach od 500 do 3000 metrów. W przeciwieństwie do typowych kałamarnic i ośmiornic rozmnaża się wielokrotnie w ciągu swojego życia, co wskazuje na bardziej prymitywną strategię reprodukcyjną. Pomimo swojej nazwy kałamarnica ma osiem macek, podobnie jak ośmiornica, ale genetycznie ma więcej cech wspólnych z kałamarnicą i mątwą. To sprawia, że jest to cenna „żywa skamielina genomowa”, która zachowuje kluczowe cechy ewolucji głowonogów.
Zespół badawczy kierowany przez Masaaki Yoshida z Uniwersytetu Shimane zsekwencjonował genom z próbki pobranej w zachodnim Pacyfiku. Genom jest około czterokrotnie większy niż genom ludzki, a mimo to wykazuje wyjątkowo dobrze zachowaną strukturę chromosomową. Ta ochrona jest ważna, ponieważ współczesne ośmiornice przeszły w trakcie ewolucji rozległe przegrupowania chromosomów, podczas gdy kałamarnica wampiromorficzna zachowała organizację bardziej przodkową.
Dlaczego to ma znaczenie: przepisywanie historii głowonogów
Ponad 300 milionów lat temu głowonogi podzieliły się na dwie główne grupy: dziesięcioramienne kalmary i mątwy (Decapodiformes) oraz ośmioramienne ośmiornice (Octopodiformes). Genom kałamarnicy wampiromorficznej dostarcza pierwszego wyraźnego chromosomalnego dowodu tej rozbieżności.
Wczesne głowonogi były prawdopodobnie bardziej podobne do kałamarnic, niż wcześniej sądzono. Genom wampiromorficznej kałamarnicy sugeruje, że wspólny przodek ośmiornic i kałamarnic miał strukturę chromosomalną przypominającą kałamarnicę, która później połączyła się i zagęściła w genom współczesnej ośmiornicy w procesie znanym jako „fuzja łączenia”. Wydaje się, że głównym czynnikiem wpływającym na różnorodność głowonogów jest reorganizacja chromosomów na dużą skalę, a nie nowe geny.
Kluczowe ustalenia i przyszłe implikacje
Dla porównania naukowcy zsekwencjonowali także genom ośmiornicy pelagicznej Argonauta hians (nautilus papierowy). Analiza pokazuje, że kałamarnica wampiromorficzna zachowuje dziedzictwo genetyczne poprzedzające obie linie. Odkrycia te podważają długo utrzymywane założenia dotyczące ewolucji głowonogów, sugerując, że rozbieżność między ośmiornicami i kałamarnicami była spowodowana dużymi zmianami chromosomalnymi, a nie innowacjami genetycznymi.
„Nasze badanie dostarcza najwyraźniejszych dowodów genetycznych jak dotąd na to, że wspólny przodek ośmiornic i kałamarnic był bardziej podobny do kałamarnicy, niż wcześniej sądzono” – stwierdził dr Emesche Toth z Uniwersytetu Wiedeńskiego.
Oczekuje się, że sekwencjonowanie tych genomów zrewolucjonizuje zrozumienie ewolucji głowonogów, zapewniając podstawę do dalszych badań nad mechanizmami genetycznymi leżącymi u podstaw ich niezwykłych adaptacji. Odkrycie podkreśla znaczenie zachowania „żywych skamieniałości”, takich jak kałamarnica wampiromorficzna, które zawierają wskazówki dotyczące głębokiej ewolucyjnej historii życia na Ziemi.
