Jak se záhadná obří chobotnice - dosahující velikosti školního autobusu, s očima velkýma jako jídelní talíř a chapadly, která dokážou chňapnout kořist ze vzdálenosti 9 metrů - stala tak děsivě velkou?

Tým vedený Kodaňskou univerzitou, jehož součástí je i vědkyně Caroline Albertinová z Mořské biologické laboratoře (MBL) ve Woods Hole, dnes zveřejnil kompletní sekvenci genomu záhadné olihně obrovské (Architeuthis dux).

Obří chobotnice se vyskytují jen zřídka a nikdy nebyly chyceny a chovány živé, což znamená, že jejich biologie (dokonce i způsob rozmnožování) je stále velkou záhadou. Sekvenování genomu může poskytnout důležité informace.

"Zjistili jsme, že chobotnice obrovská je z hlediska svých genů velmi podobná ostatním živočichům. To znamená, že můžeme studovat tyto skutečně bizarní živočichy, abychom se o sobě dozvěděli více," říká Albertin, který v roce 2015 vedl tým, který sekvenoval první genom hlavonožce (skupina, do které patří chobotnice, chobotnice, sépie a nautilus).

Tým pod vedením Rute da Fonseca z Kodaňské univerzity zjistil, že genom obřích chobotnic je velký: odhaduje se, že obsahuje 2,7 miliardy párů bází DNA, což je přibližně 90 % velikosti lidského genomu.

Albertin analyzoval několik starých a známých genových rodin u obřích chobotnic a provedl srovnání s dalšími čtyřmi druhy hlavonožců, které byly sekvenovány, a s lidským genomem.

Zjistila, že důležité vývojové geny téměř všech živočichů (Hox a Wnt) jsou v genomu olihně obrovské přítomny pouze v jediné kopii. To znamená, že tento obří bezobratlý tvor - dlouholetý zdroj tradic o mořských příšerách - NEZÍSKAL takovou velikost díky duplikaci celého genomu, což je strategie, na kterou evoluce potřebovala dlouhou dobu.zvětšují velikost obratlovců.

Abychom zjistili, jak se tento druh chobotnice stal tak obrovským, je třeba více prozkoumat jeho genom.

"Genom je prvním krokem k zodpovězení mnoha otázek týkajících se biologie těchto velmi zvláštních živočichů," řekl Albertin, například jak získali největší mozek mezi bezobratlými živočichy, jaké mají důmyslné chování a obratnost a jakou mají neuvěřitelnou schopnost okamžitého maskování.

Obří chobotnice se stala námětem hororových příběhů. Na této původní ilustraci z knihy Julese Verna 20 000 mil pod mořem chytá obří chobotnice bezmocného námořníka. (Obrázek: Alphonse de Neuville)

"Přestože mají hlavonožci mnoho složitých a propracovaných znaků, předpokládá se, že se vyvinuli nezávisle na obratlovcích. Porovnáním jejich genomů se můžeme ptát: 'Jsou hlavonožci a obratlovci stavěni stejně, nebo jsou stavěni odlišně?" řekl Albertin.

Albertin také identifikoval v genomu obřích chobotnic více než 100 genů z rodiny protocadherinů, které se u bezobratlých živočichů obvykle nevyskytují v hojném počtu.

"Předpokládá se, že protocadheriny jsou důležité pro správné propojení komplikovaného mozku," říká. "U obratlovců byly považovány za novinku, takže nás opravdu překvapilo, když jsme jich v genomu chobotnice (v roce 2015) našli přes 100." To znělo jako nápověda, jak se dělá komplikovaný mozek. a podobné rozšíření protocadherinů jsme našli také uobří chobotnice".

Nakonec se zaměřila na rodinu genů, která je (zatím) unikátní pro hlavonožce, tzv. reflektiny. "Reflektiny kódují protein, který se podílí na vytváření duhovky. Barva je důležitou součástí maskování, takže se snažíme pochopit, co tato rodina genů dělá a jak funguje," říká Albertin.

"Genom olihně obrovské je důležitým prvkem, který nám pomůže pochopit, co dělá hlavonožce hlavonožcem, a může nám také pomoci pochopit, jak se v evoluci a vylepšování objevují nové a nové geny."