科学家们首次解码了“地狱吸血鬼乌贼”的基因组,发现其基因组异常庞大,且其染色体结构更像鱿鱼。这一发现表明,所有头足类动物的共同祖先可能更接近鱿鱼,而章鱼则通过大规模的染色体融合与重排,进化出了更小的基因组和独特的身体结构。
一个独特的“活化石”
“地狱吸血鬼乌贼”(Vampyroteuthis infernalis)是一种生活在深海的生物。尽管名字听起来很吓人,但它其实是一种食腐动物。更有趣的是,它既不是吸血鬼,也不是真正的乌贼。
这种生物外观像鱿鱼,却和章鱼一样有八条手臂,因此它并不完全属于任何一个类别。相反,它被视为一种 “活化石”,代表了章鱼和鱿鱼共同祖先的古老形态。
“吸血鬼乌贼正好处于章鱼和鱿鱼的交界点上。它的基因组揭示了两个截然不同的谱系如何从一个共同的祖先演化而来的深层进化秘密。”
庞大基因组的秘密
研究人员发现,吸血鬼乌贼的基因组非常巨大,包含了 110亿个碱基对。这是什么概念呢?
- 人类基因组: 约为30亿碱基对,吸血鬼乌贼是其近 四倍。
- 章鱼基因组: 介于20到30亿碱基对之间,远小于吸血鬼乌贼。
- 鱿鱼基因组: 已知的最大鱿鱼基因组也只有吸血鬼乌贼的一半。
这个庞大基因组的约 62% 由 非编码的重复 DNA 序列 组成,这些序列不会被翻译成蛋白质。
章鱼的独特进化之路
通过比较吸血鬼乌贼与其他头足类动物的基因组,团队发现它的染色体结构与现代鱿鱼更为相似。这表明,所有头足类动物的祖先可能更像鱿鱼,而不是章鱼。
大约在3亿年前,章鱼从它们的共同祖先中分离出来。在此过程中,章鱼的祖先经历了一场剧烈的 染色体融合和重排。这一过程是章鱼进化的关键,并带来了几个重要结果:
- 基因组变小: 染色体的融合使基因组更为紧凑。
- 染色体数量减少: 与祖先相比,章鱼的染色体更少。
- 特殊附肢的进化: 这种基因重组很可能促进了章鱼特有的触手结构的形成。
研究人员强调,驱动章鱼进化的主要动力 不是新基因的出现,而是现有染色体的重新排列组合。这一发现为我们理解地球上最神秘生物的进化提供了全新的视角。