«Живое ископаемое» океана. Расшифрован геном адского вампира

Генетики расшифровали ДНК необычного глубоководного моллюска. Его геном, оказавшийся одним из самых больших в животном мире, сохранил следы общего предка всех головоногих.

Ученые надеются, что эта работа позволит им узнать, как осьминоги приобрели свой невероятный интеллект.

Портрет в глубинных тонах

Прежде чем говорить о генах, нужно понять, с кем имеют дело ученые. В темной бездне океана, на глубинах, куда не проникает солнечный свет, обитает одно из самых загадочных существ на планете — адский вампир (Vampyroteuthis infernalis). Это не осьминог и не кальмар, это «живое ископаемое», единственный доживший до наших дней представитель древнего отряда вампироморфов.

Внешность адского вампира полностью оправдывает его имя. Студенистое тело украшено огромными глазами — они у этого существа самые большие в животном мире, если судить относительно размеров тела. Восемь «рук», соединенных перепонкой, усажены мягкими, но похожими на зубы отростками. В раскрытом виде это выглядит жутко — словно пасть-воронка с множеством зубов. А два длинных белесых жгута, которые моллюск может вытягивать или прятать в специальные карманы, довершают этот инопланетный облик.

Вдобавок моллюск еще и светится. Практически вся поверхность тела Vampyroteuthis infernalis покрыта органами свечения — фотофорами, которые он использует для маскировки и коммуникации.

Один из самых больших и сложных геномов

Вопреки столь грозной наружности, адский вампир — не хищник, а «вегетарианец», причем единственный среди головоногих моллюсков. Он питается так называемым «морским снегом» — органическими частицами, опускающимися из верхних слоев воды. С помощью щупалец и перепонок животное образует нечто вроде мешка, в который заглатывает воду, а решетка из гибких «зубов» позволяет фильтровать ее.

Адский вампир обитает в зоне кислородного минимума, где содержание кислорода слишком низкое и где не способны выжить другие головоногие. И сами они крайне редкое размножаются: откладывают небольшое количество крупных яиц, а самки вынашивают потомство более года.

В 1903 году немецкий зоолог Карл Хун впервые описал адского вампира, но тогда он принял его за осьминога. А недавно международная команда ученых из Японии, Австрии и Германии под руководством Масааки Есида из Университета Симанэ смогла расшифровать геном этого удивительного существа. Для этого была применена передовая технология, обеспечивающая сверхточное чтение длинных фрагментов ДНК.

Результат оказался поразительным. Выяснилось, что у адского вампира один из самых больших и сложных среди всех известных науке геномов. Он сохранил древнюю, почти нетронутую структуру хромосом, характерную для далеких предков моллюска. Причем хромосомная организация ставит его ближе к кальмарам, чем к осьминогам.

Рудименты «утраченных рук»

По результатам исследования, опубликованного в журнале iScience, можно предположить, что ДНК адского вампира показывает, как выглядел геном общего предка осьминогов и кальмаров, в то время как сами осьминоги за миллионы лет подверглись масштабной хромосомной перестройке. Именно эти перестройки — слияния и перемещения участков хромосом в геноме — могли подарить осьминогам их удивительные интеллектуальные способности и сложный мозг. А адский вампир, ведущий спокойный образ жизни и фильтрующий в глубине океана опавшие частицы органики, сохранил более древнюю и стабильную версию генома.

Любопытная деталь: несмотря на питание планктоном, у этого существа остались рудименты «утраченных рук». Это еще одно доказательство, что адский вампир является живым связующим звеном между разными ветвями головоногих.

Генетики полагают, что дальнейшее изучение этой гигантской ДНК позволит понять универсальные эволюционные механизмы: как крупномасштабные перестройки генома приводят к возникновению принципиально новых морфологических и поведенческих признаков у самых разных животных, от моллюсков до млекопитающих?