Ученые впервые секвенировали геном гигантского кальмара — Naked Science
8 минут
София Жаботинская

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.

Когда-нибудь мы будем больше знать об этом удивительном животном.
Когда-нибудь мы будем больше знать об этом удивительном животном /© globallookpress

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
12 часов назад
9 минут
Александр Березин

Судя по отсутствию человека на водительском сиденье, машиной управлял автопилот. В теории он отслеживает наличие человека за рулем и без него не едет. Но на практике человек всегда может обмануть компьютер. Неспособность компьютера контролировать человека в описываемом случае привела к печальным последствиям. Несмотря на это, по последним данным, автопилот Tesla снижает риск попасть в аварию в девять раз. Впрочем, с одним нюансом.

9 часов назад
7 минут
Василий Парфенов

Американское Бюро мелиорации опубликовало двухлетний прогноз гидрологической ситуации в бассейне реки Колорадо. Судя по имеющимся данным, в этом году она получит невероятно малое количество воды от стока с гор и осадков. Соответствующие органы власти и инфраструктурные организации готовятся к тому, чтобы впервые в истории Соединенных Штатов объявить декларацию о дефиците воды на федеральном уровне.

7 часов назад
5 минут
Мария Азарова

Разработчики российского препарата решили пересчитать данные о его эффективности с учетом вакцинации 3,8 миллиона россиян с 5 декабря 2020-го по 31 марта 2021 года.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

16 апреля
8 минут
Александр Березин

Исследователь из Гарварда проанализировал вероятность полного оледенения всей поверхности — включая экватор — для планет земного типа. Оказалось, это частый сценарий. И он может быть причиной уничтожения всей сложной жизни. Работа показывает неожиданную уязвимость нашей планеты для такого хода событий. По расчетам, в последние 20 тысяч лет Земля прошла буквально в нескольких градусах от полного и постоянного оледенения, исключающего выживание крупных наземных многоклеточных.

Позавчера, 21:00
7 минут
Василий Парфенов

Уже этой осенью в путешествие отправится крупнейший из созданных человеком космических телескопов — JWST. Он не только сменит на «посту» стремительно устаревающего «Хаббла», но и существенно раздвинет границы нашего понимания Вселенной. Американские астрономы с помощью моделирования показали, насколько быстро этот научный инструмент сможет обнаружить биосигнатуры в атмосферах планет у других звезд.

25 марта
36 минут
Александр Березин

Улыбающийся мультимиллиардер планирует понять, насколько эффективно мел в стратосфере защищает планету от солнечного света, и если результат хорош, распылить его там в гигантских количествах. Потенциально это результативная задумка: ученые давно показали, что так можно добиться полного покрытия Земли устойчивыми льдами — вплоть до экватора. Увы, идея Гейтса — плагиат, причем не лучший. Советский исследователь предложил похожее полвека назад с более эффективной серой. Интереснее другое: подобные мероприятия один раз едва не уничтожили человечество. Разбираемся в деталях, а также в том, грозит ли нам повторение.

31 марта
51 минута
Александр Березин

Самый зловещий оружейный проект всех времен и народов — термоядерная торпеда, предназначенная для радиационного поражения огромных площадей и создания искусственного цунами. Никогда до этого ни одна страна даже не заявляла о намерении сделать нечто настолько опасное для живых существ. Поэтому российский проект «Посейдон», обещающий именно это, вызывает бурю эмоций. Однако тщательный технический анализ показывает: в реальности он будет совсем не таким, как об этом пишут в СМИ. Даже если он предназначен для радиационного поражения обширных площадей, оно не будет долгим. А уже через год «омытые» им районы будут абсолютно безопасны. Тем не менее новая система действительно изменит стратегический баланс на планете — но не так, как все думают. Попробуем разобраться в ситуации подробнее.

26 марта
12 минут
Василий Парфенов

Похоже, история с американскими военными и «неопознанными воздушными феноменами» только набирает обороты. Новое расследование раскрыло многократные встречи нескольких кораблей Военно-морского флота Соединенных Штатов с аномально ведущими себя летательными аппаратами. Причем происходило это вне пределов досягаемости для любого коммерческого дрона или иного известного компактного БПЛА.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: