Moliuskai, tokie kaip kalmarai ir sepioliai, sugebėjo išgyventi didžiausią masinį išnykimą, slėpdami savo genomas deguonies turtingose gylio zonose. Naujasis tyrimas, atliktas kartu su pasauliniais duomenų rinkiniais, atskleidžia jų evoliucijos paslaptis, siekiančias daugiau nei 100 milijonų metų atgal.
Moliuskų evoliucija ir išlikimas
Kalmari ir sepioliai yra vieni iš įdomiausių vandenyno gyventojų, žinomi dėl savo gebėjimo keisti spalvas ir greito judėjimo. Mokslininkai ilgai stengėsi suprasti, kaip šie neįprasti padarai evoliucionavo, tačiau jų fosilijų įrašai yra riboti, o genomo analizė sudėtinga. Tačiau naujas tyrimas galiausiai atskleidė aiškesnes atsakymus.
Tyrimas, paskelbtas žurnale „Nature Ecology & Evolution“, sujungia didelius genomo duomenų rinkinius su trimis naujai sekvenuotais kalmarų genoma. Šis darbas parodo „ilgą degimo laiką“, kuris aiškina, kaip kalmarai ir sepioliai, kartu žinomi kaip dekapodiformai (dešimt kojų turintys) cefalopodai, išsivystė į dabartinę įvairią grupę.
Ką parodė tyrimas?
Dr. Gustavo Sanchez, pirmasis tyrimo autorius ir OIST Molekulinės genetikos skyriaus mokslininkas, pažymėjo: „Kalmarai ir sepioliai yra nuostabūs padarai, tačiau jų evoliucija buvo sunkiai tyrinėjama. Klausimas apie jų kilmę buvo tiriamas dešimtmečius, ir daugelis tyrimų grupių pasiūlė skirtingas evoliucines hipotezes, remiasi įvairiais morfologiniais bruožais ir molekuliniais duomenimis. Su mūsų naujais genomo duomenimis sugebėjome išspręsti keletą paslapčių, susijusių su jų kilme.“
Evoliucijos medžio sudarymas
Tyrėjų komanda sukūrė pirmąjį evoliucijos medį dekapodiformams, remiasi beveik visų didžiųjų linijų genomo sekvenavimu. Šis pasiekimas buvo galimas per penkerių metų tarptautinę bendradarbiavimo iniciatyvą, įskaitant Aquatic Symbiosis Genomics Project, finansuojamą Wellcome Sanger instituto.
„Mes nuosekliai sekvenavome genomus keletą metų, tačiau keletas svarbių spragų liko. Šiame tyrime sugebėjome užpildyti šias trūkstamas mįsles“, – patvirtino Sanchez.
Gylio kilmė ir evoliucijos modeliai
Sujungdami genomo duomenis su fosilijų įrodymais, tyrėjai rekonstravo tiek laiko, tiek aplinkos kontekstą dėl kalmarų ir sepiolių evoliucijos. Analizė parodė, kad šie gyvūnai atsirado giliame vandenyje, kur vis dar gyvena tokios rūšys kaip ram horn squid.
Nauji duomenys rodo, kad didžiosios dekapodiformų grupės pirmą kartą atsiskyrė maždaug prieš 100 milijonų metų, o vėliau, prieš 66 milijonus metų, Kreidos-Paleogeno (K-Pg) masinis išnykimas sunaikino apie tris ketvirtadalius žemės rūšių. Nepaisant šios katastrofos, kalmarų protėviai išgyveno, rado prieglobstį mažose, deguonies turtingose gylio zonose.
„Jūros paviršius tuo metu būtų buvęs labai nepalankus aplinkos, todėl šie ankstyvieji cefalopodai rado prieglobstį giliuose vandenyse. Kai planetai atsigavus, koralų rifai pamažu grįžo, sukurdami naujas seklias ekosistemas, kur kalmarai ir sepioliai galėjo plėstis“, – sakė Sanchez.
Ką tai reiškia ateičiai?
Tyrėjai tiki, kad šis darbas suteikia tvirtą pagrindą ateities tyrimams apie unikalius kalmarų ir sepiolių bruožus. „Kalmarai ir sepioliai turi tiek daug unikalių savybių, palyginti su kitomis gyvūnų grupėmis, todėl jie gali tapti nesibaigiančiu įkvėpimo šaltiniu mokslininkams“, – sakė prof. Daniel Rokhsar, Molekulinės genetikos skyriaus vadovas.
