《地獄吸血魷魚》揭示章魚的古老起源

那難以捉摸的地獄來的吸血魷魚剛剛獲得了有史以來測序的最大頭足類基因組，這個巨獸擁有超過110億堿基對——是最大魷魚基因組的兩倍多。

在A、T、G、C的混合中隱藏著一個深刻的進化故事。雖然不是真正的烏賊，吸血鬼地獄吸血鬼保留了一種令人驚訝的魷魚狀染色體結構——這一布局早在很久以前就與現代章魚和烏賊的祖先共享。

吸血魷魚是一根迷人的樹枝，頑強地抓住頭足類的家族樹。它既不是魷魚，也不是章魚（也不是吸血鬼），而是古老血脈中最后的、孤獨的殘余，其他成員早已消失。

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許多人認為它在某些方面是活化石，歷史悠久大約1.83億年并保留了許多前輩的特征，同時也做出了適應，以便在黑暗中作為深海拾荒者茁壯成長。

吸血魷魚身上殘留的體型和特征與烏賊、章魚和墨魚共有的特征，使科學家們相信它可能還包含一些關于這些神秘生物神秘起源的遺傳信息，這些生物在大約3億年前分化之前。

“吸血魷魚正好坐在章魚和烏賊的交界處，”基因組學家奧列格·西馬科夫說維也納大學的。“它的基因組揭示了兩條截然不同的譜系如何從共同祖先中演變而來的深層進化秘密。”

雖然吸血魷魚害羞且難以捉摸，但生活在人類更深處極其不適宜的環境中超過600米（2000英尺），研究人員幸運地獲得了一只被東海大學科研船誤捕的標本北斗電視臺在駿河灣的活動中。

他們測序了它的DNA，卻被基因組11到14吉堿基的大小震驚了。作為對比，長鰭近岸烏賊的基因組（多里特烏斯鸚哥）是4.4吉基，夏威夷短尾魷魚（尤普林娜圓頂）是4.9吉堿基，是已知最大頭足類基因組——普通墨魚（黃褐色），為5.5吉基。

與此同時，章魚的基因組更小，加州雙斑章魚的基因組（雙章魚）在2.2吉加基，東亞普通章魚（中章魚）在2.6吉基底下，以及常見的章魚（普通章魚）在2.7吉基。

這意味著吸血鬼烏賊的基因組比烏賊和章魚的基因組大好幾倍。

有趣的是，基因組中占了62%的巨量重復元素，DNA片段反復重復，膨脹其大小卻不添加新的編碼序列。

研究人員隨后將該吸血魷魚基因組與之前測序的其他頭足類動物基因組進行了比較，包括10臂魷魚和墨魚（十足形目八臂章魚（八足形目一只鸚鵡螺，以及其他幾種軟體動物。

他們還測序了超級奇怪的泥濘阿爾戈航行者的基因組（阿爾戈諾塔隊），一種章魚，其雌性有外部殼。

這些比較表明，雖然吸血魷魚是八臂的“八足型”，但它保留了其十臂親戚——十足型的部分染色體結構。與此同時，一項對不同章魚基因組的研究顯示，在其進化早期，章魚也擁有類似魷魚的染色體結構。

隨著時間推移，這種結構與章魚狀染色體元素緊縮并融合，這一不可逆的過程被稱為融合混合這可能推動了章魚的特殊適應。

這表明章魚經歷了早期快速染色體混合階段，而吸血魷魚的染色體基本保持不變，盡管其基因組膨脹。

這些發現使吸血魷魚成為解釋和理解頭足類進化的潛在羅塞塔石碑。

“吸血魷魚保留了早于[魷魚和章魚]血統的遺傳遺產，”基因組學家埃梅塞·托特（Emese Tóth）說維也納大學的。“它讓我們直接了解頭足類進化的最早階段。”

該研究已發表于iScience.

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