《地狱吸血鱿鱼》揭示章鱼的古老起源

那难以捉摸的地狱来的吸血鱿鱼刚刚获得了有史以来测序的最大头足类基因组，这个巨兽拥有超过110亿碱基对——是最大鱿鱼基因组的两倍多。

在A、T、G、C的混合中隐藏着一个深刻的进化故事。虽然不是真正的乌贼，吸血鬼地狱吸血鬼保留了一种令人惊讶的鱿鱼状染色体结构——这一布局早在很久以前就与现代章鱼和乌贼的祖先共享。

吸血鱿鱼是一根迷人的树枝，顽强地抓住头足类的家族树。它既不是鱿鱼，也不是章鱼（也不是吸血鬼），而是古老血脉中最后的、孤独的残余，其他成员早已消失。

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许多人认为它在某些方面是活化石，历史悠久大约1.83亿年并保留了许多前辈的特征，同时也做出了适应，以便在黑暗中作为深海拾荒者茁壮成长。

吸血鱿鱼身上残留的体型和特征与乌贼、章鱼和墨鱼共有的特征，使科学家们相信它可能还包含一些关于这些神秘生物神秘起源的遗传信息，这些生物在大约3亿年前分化之前。

“吸血鱿鱼正好坐在章鱼和乌贼的交界处，”基因组学家奥列格·西马科夫说维也纳大学的。“它的基因组揭示了两条截然不同的谱系如何从共同祖先中演变而来的深层进化秘密。”

虽然吸血鱿鱼害羞且难以捉摸，但生活在人类更深处极其不适宜的环境中超过600米（2000英尺），研究人员幸运地获得了一只被东海大学科研船误捕的标本北斗电视台在骏河湾的活动中。

他们测序了它的DNA，却被基因组11到14吉碱基的大小震惊了。作为对比，长鳍近岸乌贼的基因组（多里特乌斯鹦哥）是4.4吉基，夏威夷短尾鱿鱼（尤普林娜圆顶）是4.9吉碱基，是已知最大头足类基因组——普通墨鱼（黄褐色），为5.5吉基。

与此同时，章鱼的基因组更小，加州双斑章鱼的基因组（双章鱼）在2.2吉加基，东亚普通章鱼（中章鱼）在2.6吉基底下，以及常见的章鱼（普通章鱼）在2.7吉基。

这意味着吸血鬼乌贼的基因组比乌贼和章鱼的基因组大好几倍。

有趣的是，基因组中占了62%的巨量重复元素，DNA片段反复重复，膨胀其大小却不添加新的编码序列。

研究人员随后将该吸血鱿鱼基因组与之前测序的其他头足类动物基因组进行了比较，包括10臂鱿鱼和墨鱼（十足形目八臂章鱼（八足形目一只鹦鹉螺，以及其他几种软体动物。

他们还测序了超级奇怪的泥泞阿尔戈航行者的基因组（阿尔戈诺塔队），一种章鱼，其雌性有外部壳。

这些比较表明，虽然吸血鱿鱼是八臂的“八足型”，但它保留了其十臂亲戚——十足型的部分染色体结构。与此同时，一项对不同章鱼基因组的研究显示，在其进化早期，章鱼也拥有类似鱿鱼的染色体结构。

随着时间推移，这种结构与章鱼状染色体元素紧缩并融合，这一不可逆的过程被称为融合混合这可能推动了章鱼的特殊适应。

这表明章鱼经历了早期快速染色体混合阶段，而吸血鱿鱼的染色体基本保持不变，尽管其基因组膨胀。

这些发现使吸血鱿鱼成为解释和理解头足类进化的潜在罗塞塔石碑。

“吸血鱿鱼保留了早于[鱿鱼和章鱼]血统的遗传遗产，”基因组学家埃梅塞·托特（Emese Tóth）说维也纳大学的。“它让我们直接了解头足类进化的最早阶段。”

该研究已发表于iScience.

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