Nadir Dərin Dəniz Kadrları 'Vampir' Məxluqu Üzə Çıxardı: Xüsusiyyətləri Hələ Də Sirr

Sakit okeanın oksigensiz dərinliklərində ruh kimi bir dəniz canlısı səssizcə sürünür. Vampir kalmarı (Vampyroteuthis infernalis) nə tam kalmar, nə də əsl vampirdir, lakin müasir səkkizayaqlıların kalmarabənzər sələflərindən necə əmələ gəldiyinə dair təkamülün ən mürəkkəb dəyişikliklərindən birinə ən aydın genetik ipuçlarını verə bilər. Bu tapılması çətin başayaqlının yeni sekanslanmış genomu heyrətamiz bir kəşfi üzə çıxardı. 11 milyard DNT baza cütündən ibarət olan vampir kalmarının genomu nəinki başayaqlılar arasında indiyədək sekanslanmış ən böyük genomdur, həm də ən qədimlərdən qorunmuş genomlardan biridir. Bu nəhəng kodun içində uzun müddət itirilmiş bir xromosom sxemi gizlənir – bu, yumşaqbədənli başayaqlıların erkən genom arxitekturasına nadir bir nəzər salır və bugünkü səkkizayaqlıların ortaya çıxmasına səbəb olan genetik sıçrayışı izah edə bilər. Vyana Universiteti, Şimane Universiteti və Yaponiyanın Milli İnstitutundan olan beynəlxalq tədqiqatçı qrupunun rəhbərlik etdiyi bu araşdırma, vampir kalmarını unikal bir genetik anomaliya kimi qeyd edir: 180 milyon ildən çoxdur ki, DNT-sində təkamül keçmişini səssizcə qoruyub saxlayan, yavaş hərəkət edən dərin dəniz yeyicisi.

Nəhəng Genom Göz Önündə Gizlənir

PacBio HiFi ardıcıllığı ilə yığılmış vampir kalmarının genomu görünməmiş 11.2 giqabaza DNT-ni üzə çıxardı ki, bu da insan genomunun ölçüsündən dörd dəfə böyükdür. Bu ardıcıllığın təxminən 62 faizi zülal istehsal etməyən, lakin genlərin necə aktivləşib-söndüyünü tənzimləyə bilən təkrarlanan elementlərdən ibarətdir.

Bu, genomu həm böyük, həm də struktur cəhətdən məlumatlandırıcı edir. Tədqiqatçılar vampir kalmarının kalmar və karabatik kalmarlarda müşahidə olunan tənzimləməyə bənzər dekapodiformabənzər xromosom təşkilini qoruyub saxladığını aşkar etdilər. Səkkizayaqlı nəslinə aid olmasına baxmayaraq, bu genom strukturu, demək olar ki, toxunulmaz qalmış ortaq bir təkamül irsinə işarə edir. Vyana Universitetinin genomisti və iScience jurnalında dərc olunan tədqiqatın həmmüəllifi Oleq Simakov bildirib: "Onun genomu, iki qəti şəkildə fərqli nəslin ortaq bir sələfdən necə ortaya çıxa biləcəyinə dair dərin təkamül sirlərini açır." Bunun əksinə olaraq, səkkizayaqlı genomu – təxminən 2.7 milyard baza cütü – böyük miqyaslı xromosom birləşməsi və yenidən təşkilinin aydın əlamətlərini göstərir. Bu təkamül mexanizmləri daha mürəkkəb sinir xüsusiyyətlərini və adaptiv davranışları ortaya çıxarmağa kömək etmiş ola bilər. Bu nəticələrin sadələşdirilmiş icmalı üçün ZME Science genom ardıcıllığının və onun təkamül biologiyasına əhəmiyyətinin ətraflı təhlilini təqdim edir.

Səkkizayaqlılar və Kalmarlar Arasında Sürüşən Qalıq

Qorxulu adına baxmayaraq, Vampyroteuthis infernalis yırıcı olmayan dərin dəniz detritivorudur. Dəniz qarı – dərin okeanda üzvi qalıqların yavaş, davamlı sürüşməsi ilə qidalanaraq sağ qalır və səthdən 500-3000 metr dərinlikdəki oksigensiz zonalarda yaşayır. Onun anatomiyası bu ekstremal nişi əks etdirir. Vampir kalmarının 2.5 santimetrə qədər çata bilən gözləri, heyvanlar aləmində bədən ölçüsünə nisbətdə ən böyüklərdən biridir və tam qaranlıqda zəif biolüminessensiya işıltılarını aşkar etməyə imkan verir. Onun unikal görmə adaptasiyaları və dərin dənizdəki davranışları heyranedicidir.

Səkkizayaqlı kimi təsnif edilsə də, növ genetik və morfoloji cəhətdən kalmarlarla daha çox oxşarlıq təşkil edir. O, milyonlarla ildir genetik cəhətdən sabit qalan dərin dəniz başayaqlıları qrupu olan Vampyromorpha-nın yeganə canlı nümayəndəsi olaraq qalır. Tədqiqat təsdiqləyir ki, vampir kalmarı hər iki əsas müasir başayaqlı qrupu tərəfindən bir vaxtlar paylaşılmış xüsusiyyətləri qoruyur, Octopoda (səkkizayaqlılar) və Decapodiformes (kalmarlar və karabatik kalmarlar) arasında təkamül boşluğunu doldurur.

Qədim Arxitektura, Müasir İdrak

Genomik məlumatlar əsas təkamül dəyişikliyini vurğulayır: müasir səkkizayaqlıların dönməz xromosom birləşməsi və genom yenidən təşkili yolu ilə kalmarabənzər sələflərindən təkamül etdiyi görünür. Bu struktur dəyişikliklər genlərin necə tənzimləndiyini yenidən formalaşdırdı və yüksək zəka, kamuflyaj qabiliyyətləri və çevik qolların inkişafına töhfə verə bilər. Geniş xromosom yenidən təşkilini ortaya qoyan səkkizayaqlı genomundan fərqli olaraq, vampir kalmarının DNT-si ilkin modellərdən yalnız minimal fərqlənmə göstərir. Bu, onun genomunun yüz milyonlarla ildir ki, demək olar toxunulmaz qaldığını güclü şəkildə göstərir.

Təkamül biologiyasında belə bir qorunma nadirdir. Canlı fosillər adətən anatomiya ilə müəyyən edilir, lakin bu vəziyyətdə vampir kalmarı uzun müddət nəsli kəsilmiş bir sələfin genetik konfiqurasiyasını saxlayan bir genom fosilini təmsil edir. Tədqiqat qrupu vurğuladı ki, növün aşağı enerjili həyat tərzi – dərin dəniz təcridi ilə birlikdə – onu digər başayaqlılarda sürətli təkamülü sürətləndirən seçici təzyiqlərdən qorumuşdur. Bundan əlavə, tədqiqatçılar nazik, qabıqabənzər yumurta qutusu istehsal etməsi ilə tanınan pelagik səkkizayaqlı Argonauta hiansın genomunu sekansladılar. Onun genomu əlavə xromosom reduksiyalarını ortaya çıxardı ki, bu da səkkizayaqlı təkamülünün əhəmiyyətli genom kompaktlaşması və ixtisaslaşmasını əhatə etdiyini sübut edir.

Başayaqlı mitoxondrilərinin təkamül rolu haqqında məlumat üçün, başqa bir PubMed araşdırması V. infernalis-in mitoxondrial genomunu təfərrüatlandırır. Bu genom, Octopus vulgaris ilə güclü oxşarlıqlar göstərir və əsas başayaqlı qrupları arasında təkamül körpüsündəki yerini daha da möhkəmləndirir.

24 saat