神秘而传奇的巨型乌贼的基因组被揭示了。巨型乌贼是如何变得如此可怕的?

 

今天，由哥本哈根大学领导的研究小组公布了神秘巨型乌贼的全基因组序列，揭示了其解剖和进化的重要线索。该小组成员包括伍兹霍尔海洋生物实验室(MBL)的科学家卡罗琳·阿尔贝丁。

 

巨型乌贼很少被发现，也从未被捕获并存活过，这意味着它们的生物学(甚至它们是如何繁殖的)在很大程度上仍然是一个谜。基因组序列可以提供重要的信息。

 

“就基因而言，我们发现巨型乌贼和其他动物很像。这意味着我们可以研究这些真正奇怪的动物来更多地了解我们自己，”Albertin说，他在2015年领导的团队完成了头足类动物(包括乌贼、章鱼、墨鱼和鹦鹉螺)的第一个基因组测序。

 

由哥本哈根大学的Rute da Fonseca领导的研究小组发现，恒达登录巨型乌贼的基因组很大:据估计有27亿个DNA碱基对，大约是人类基因组的90%。

 

阿尔伯丁分析了几个古老而著名的巨型乌贼的基因家族，并将其与其他四种已被测序的头足类动物和人类基因组进行了比较。

 

她发现几乎所有动物的重要发育基因(Hox和Wnt)都只存在于巨型乌贼的基因组中。这意味着这种巨大的无脊椎动物——一直以来都是海怪传说的来源——并不是通过全基因组复制才变得如此庞大的，而进化很久以前就采取了这种策略来增加脊椎动物的体积。

 

所以，了解这个物种是如何变得如此巨大的，还需要进一步探索它的基因组。

 

“基因组是回答这些非常奇怪的动物的许多生物学问题的第一步，”阿尔伯丁说，比如它们如何获得无脊椎动物中最大的大脑，它们复杂的行为和敏捷性，以及它们令人难以置信的瞬时伪装技能。

 

虽然头足类动物有许多复杂精细的特征，但它们被认为是独立于脊椎动物进化而来的。通过比较它们的基因组，我们可以问，‘头足类和脊椎动物的构造是一样的，还是不同?’”Albertin说。

 

阿尔伯丁还在巨乌贼基因组中发现了100多个原生粘蛋白家族的基因——通常在无脊椎动物中并不多见。

 

她说:“人们认为原生粘质在正确连接复杂的大脑方面很重要。”“它们被认为是脊椎动物的创新，所以当我们(在2015年)在章鱼基因组中发现超过100个的时候，我们真的很惊讶。”这看起来就像一个确凿的证据，证明你可以做出一个复杂的大脑。我们在大乌贼身上也发现了类似的原生粘质扩张。”

 

最后，她分析了一个迄今为止头足类动物独有的基因家族，恒达代理叫做reflectins。“反射蛋白编码一种产生彩虹色的蛋白质。颜色是伪装的重要组成部分，所以我们试图了解这个基因家族在做什么，它是如何工作的，”Albertin说。

 

“拥有这个巨型乌贼的基因组是帮助我们理解什么使头足类动物成为头足类动物的一个重要节点。它还可以帮助我们了解新的和新的基因是如何在进化和发展中出现的。”