Nedostižna ‘vampirska lignja iz pakla’ (Vampyroteuthis infernalis) upravo je dala najveći genom glavonožaca ikada sekvenciran, čudovišni genom koji broji više od 11 milijardi baznih parova – više nego dvostruko veći od najvećih genoma lignji.
Skrivena u njenoj mješavini A, T, G i C bila je duboka evolucijska priča. Uprkos tome što nije prava lignja, Vampyroteuthis infernalis je sačuvao iznenađujuće lignjoliku hromozomsku arhitekturu – raspored koji je davno dijelio s pretkom modernih hobotnica i lignji.
Vampirska lignja je fascinantna grana koja se tvrdoglavo drži porodičnog stabla glavonožaca. Nije ni lignja ni hobotnica (niti vampir), već posljednji, usamljeni ostatak drevne loze čiji su drugi članovi davno nestali.
Mnogi je smatraju živim fosilom u nekim aspektima, budući da datira prije oko 183 miliona godina i zadržava mnoge osobine svojih predaka, pored adaptacija koje je morala napraviti da bi uspijevala kao dubokomorski strvinar u tami.
Vestigijalni tragovi tjelesnih struktura i osobina koje vampirska lignja dijeli s lignjama, hobotnicama i sipama naveli su naučnike na vjerovanje da bi mogla skrivati i neke genetske informacije o misterioznom porijeklu ovih fascinantnih stvorenja, prije nego što su se sva razišla prije oko 300 miliona godina.
“Vampirska lignja sjedi tačno na sučelju između hobotnica i lignji,” kaže genomičar Oleg Simakov sa Univerziteta u Beču. “Njen genom otkriva duboke evolucijske tajne o tome kako su dvije izrazito različite loze mogle proizaći iz zajedničkog pretka.”, piše Science Alert
Iako je vampirska lignja stidljiva i nedostižna, živeći u uvjetima koji su duboko negostoljubivi za ljude, na dubinama većim od 600 metara (2.000 stopa), istraživači su imali sreću da dobiju primjerak slučajno uhvaćen kao usputni ulov istraživačkog broda T/V Hokuto Univerziteta Tokai tokom aktivnosti u zalivu Suruga.
Sekvencirajući njenu DNK, bili su zapanjeni veličinom genoma od 11 do 14 gigabaza. Poređenja radi, genom lignje s dugom perajom (Doryteuthis pealeii) iznosi 4,4 gigabaza, genom havajske bobtail lignje (Euprymna scolopes) je 4,9 gigabaza, a prethodni rekorder za najveći poznati genom glavonožaca, obična sipa (Sepia officinalis), ima 5,5 gigabaza.
U međuvremenu, genomi hobotnica su čak i manji, s genomom kalifornijske hobotnice s dvije pjege (Octopus bimaculoides) od 2,2 gigabaza, istočnoazijske obične hobotnice (Octopus sinensis) od 2,6 gigabaza i obične hobotnice (Octopus vulgaris) od 2,7 gigabaza.
To znači da je genom vampirske lignje do nekoliko puta veći od genoma lignji i hobotnica.
Zanimljivo je da se masivnih 62 posto genoma sastoji od ponavljajućih elemenata, dijelova DNK koji se ponavljaju iznova i iznova, povećavajući njegovu veličinu bez dodavanja novih kodirajućih sekvenci.
Istraživači su zatim uporedili ovaj genom vampirske lignje s prethodno sekvenciranim genomima drugih glavonožaca, uključujući lignje i sipe s 10 krakova (decapodiformes), hobotnice s osam krakova (octopodiformes), nautiluse i nekoliko drugih mekušaca.
Također su sekvencirali genom super-čudnog blatnog argonauta (Argonauta hians), hobotnice čije ženke imaju vanjsku školjku.
Ova poređenja su otkrila da, iako je vampirska lignja ‘oktopodiform’ s osam krakova, ona zadržava dijelove hromozomske strukture svojih srodnika s deset krakova, dekadopiforma. U međuvremenu, studija različitih genoma hobotnica otkrila je da su, rano u njihovoj evolucijskoj historiji, hobotnice također imale hromozomsku strukturu nalik lignji.
Vremenom, ova se struktura zbijela i spojila s hromozomskim elementima nalik hobotnici, nepovratnim procesom poznatim kao fuzija-s-miješanjem (fusion-with-mixing), što je možda pomoglo u pokretanju specijalizovanih adaptacija hobotnica.
To sugerira da su hobotnice prošle ranu fazu brzog hromozomskog miješanja, dok su hromozomi vampirskih lignji ostali uglavnom nepromijenjeni, čak i dok su im genomi narasli.
Ovi nalazi pozicioniraju vampirsku lignju kao potencijalni Kamen iz Rosette za tumačenje i razumijevanje evolucije glavonožaca.
“Vampirska lignja zadržava genetsko naslijeđe koje prethodi objema [lignjolikim i hobotničkim] lozama,” kaže genomičar Emese Tóth sa Univerziteta u Beču. “Daje nam direktan pogled u najranije faze evolucije glavonožaca.”
Istraživanje je objavljeno u časopisu iScience.
