Кальмари та каракатиці давно вважаються одними з найзагадковіших мешканців океану. Вони здатні миттєво змінювати колір, розв’язувати складні задачі й демонструвати поведінку, яка здається надто складною для безхребетних. Проте їхнє походження довгий час залишалося не до кінця зрозумілим — через брак викопних решток і обмежені генетичні дані.
Тепер ситуація змінилася. Дослідники з Okinawa Institute of Science and Technology змогли зібрати великий масив генетичної інформації, включно з трьома новими повністю розшифрованими геномами кальмарів. Це дозволило створити найбільш повну на сьогодні еволюційну карту цієї групи морських тварин.
Кальмари та каракатиці належать до групи декаподиформні — це організми з десятьма щупальцями, які зустрічаються в океанах по всьому світу, від мілководдя до глибин. Попри спільні риси, вони дуже різноманітні. Наприклад, у багатьох із них є внутрішня «раковина», але її форма може суттєво відрізнятися: від гладкої кістки каракатиці до тонкої пластини або навіть спіральної структури.
Однією з ключових проблем у дослідженні їхнього походження були неточні дані. Раніше вчені змушені були спиратися лише на обмежені генетичні маркери або зовнішні ознаки, що часто призводило до суперечливих висновків. Новий підхід, заснований на повних геномах, дозволив значно точніше визначити родинні зв’язки між видами.
Отримати ці дані було непросто. Геноми кальмарів виявилися величезними — у деяких випадках вони навіть більші за людський. До того ж багато видів мешкають у важкодоступних районах океану, що ускладнює збирання зразків.
Особливу роль у дослідженні відіграв рідкісний вид Spirula spirula, який має спіральну внутрішню раковину. Раніше через цю особливість його помилково вважали близьким родичем каракатиць. Геномні дані дозволили уточнити його місце в еволюційному дереві та виправити ці уявлення.
Нове дослідження також пролило світло на історію розвитку цих тварин. Вважається, що їхні предки з’явилися близько 100 мільйонів років тому, у крейдовий період. Вони пережили масове вимирання, яке знищило динозаврів, і, ймовірно, вижили завдяки глибоководним середовищам, де умови були стабільнішими. Повне дослідження було опубліковано в журналі Nature Ecology & Evolution.
Після цієї катастрофи, приблизно 66 мільйонів років тому, кальмари та каракатиці почали швидко еволюціонувати, заселяючи нові екосистеми, зокрема коралові рифи. Це призвело до різкого зростання різноманіття видів — явища, яке вчені називають «довгим запалом»: тривалий період стабільності, за яким слідує вибух еволюції.
Отримані результати мають значення не лише для розуміння минулого. Вони відкривають можливість дослідити, як саме у цих тварин сформувалися унікальні властивості — складна нервова система, здатність до маскування та високий рівень поведінкової гнучкості.
Таким чином, нові геномні дані не просто закривають старі питання, а й створюють основу для майбутніх досліджень. Вони дозволяють краще зрозуміти, як еволюція формує складні біологічні системи — навіть у тих істот, які довгий час залишалися загадкою для науки.
