Ученые впервые секвенировали геном гигантского кальмара
ДНК этого легендарного существа сможет рассказать, каким необычным путем оно двигалось к тому, чтобы стать таким огромным, а также правда ли, что это головоногое так разумно, как предполагают.
Гигантские кальмары — действительно гигантские: они — одни из величайших беспозвоночных нашей планеты. В длину эти глубоководные обитатели достигают восьми метров, если считать вместе со щупальцами, а если исключить их — пяти. Есть сообщения о гораздо больших экземплярах, но они не имеют документальных подтверждений. Неудивительно, что такое создание становилось персонажем легенд и страшных историй и прообразом сверхъестественных существ из древних преданий.
Немалую роль в мифологизации этих головоногих играет то, что они скрытны и об их образе жизни до сих пор известно не так много. Первые снимки живых гигантских кальмаров в их естественной среде были получены только в 2004 году. Ни одно из этих животных не содержалось в неволе, поэтому для ответов на свои вопросы команда исследователей из Копенгагенского университета и Морской биологической лаборатории Вудс-Холл прибегла к секвенированию генома. Статью об этом они опубликовали в GigaScience.
Определив последовательность нуклеотидов кальмарьего генома, ученые выяснили, что его размер — около 90% человеческого. Это головоногое может похвастаться примерно 2,7 миллиарда пар оснований ДНК. Авторы работы проанализировали несколько древних, хорошо известных семейств генов гигантского кальмара, сравнивая их с четырьмя другими видами головоногих, которые были секвенированы, и с геномом человека.
Крупные позвоночные достигают своих размеров благодаря дублированию генома. Поэтому важные гены развития, такие как Hox (отвечающие за положение частей тела относительно друг друга) и Wnt (отвечающие за эмбриогенез), тоже встречаются в геноме не единожды. Но не у гигантских кальмаров! Это значит, что у них есть совершенно другой, не похожий на известные механизм, позволяющий достигать таких размеров. Кроме прочего, это подтверждает факт того, что эволюция позвоночных и головоногих шла разными путями, разошедшимися очень и очень давно. Подробное изучение совершенно не похожих на наши механизмов обеспечения многих жизненных функций может помочь ученым в других областях решать задачи, ответы на которые не получается раздобыть с высоты только нашего опыта, опыта позвоночных.
Эта работа — первый шаг в поиске ответа на многочисленные загадки гигантских головоногих. Одна из них — как эти кальмары приобрели самый большой мозг среди беспозвоночных. Такие «вычислительные мощности» не простаивают попусту, и, судя по всему, сложное поведение животного, его ловкость и мастерство мгновенного камуфляжа — не моряцкие байки.
Кэролайн Альбертин, ранее проделывавшая расшифровку геномов других головоногих, отметила, что в 2015 году им с командой удалось обнаружить более 100 генов семейства протокадгеринов у осьминогов. Эти животные славятся своим интеллектом, но находка подкрепила понимание биологической основы развития их мозга. «Считается, что протокадгерины важны для правильной организации сложного мозга, — говорит она. — Их считали инновацией позвоночных, поэтому мы были очень удивлены, когда нашли более 100 из них в геноме осьминога (в 2015 году)». В новом исследовании Альбертин с коллегами также идентифицировала эти транскрипционные факторы у гигантского кальмара. Ученый отмечает, что находка этих факторов — неоспоримое доказательство того, что эти существа имеют сложный мозг, который может порождать высокие интеллектуальные навыки.
Кроме того, ученые проанализировали рефлектины — семейство генов, уникальное для головоногих моллюсков. «Рефлектины кодируют белок, который участвует в создании радужности. Цвет служит важной частью камуфляжа, поэтому мы пытаемся понять, что делает это семейство генов и как оно работает», — поясняет Альбертин.
«Наличие этого гигантского генома кальмаров является важным узлом, помогающим нам понять, что делает головоногих головоногими. И это также может помочь нам понять, как возникают новые и новые гены в эволюции и развитии», — подытоживает исследовательница.
Telegram 
Дзен 
VK Если достаточно развитая цивилизация может отправлять к звездам не колонистов, а крошечные автономные зонды с ИИ, роботами и архивами знаний, то молчание Вселенной становится еще более странным. Возможно, развитые цивилизации не строят космические империи и не окружают звезды мегаструктурами, а расселяются по Галактике тихо — с помощью малозаметных автоматических систем.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Современные люди проводят днем неподвижно столько же времени, сколько и охотники-собиратели. Но делают это сидя, а не на корточках, как их предки. Физиология человека не адаптирована к сидению, а физические возможности цивилизованных людей — к длительному пребыванию на корточках. Теперь исследователи рассчитали часть цены, которую мы платим за проблему длительного сидения.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии