在微不雅层面,研究还应用转录组学分析了小旋鱿精细指甲大年夜小的螺旋贝壳,发明其在生物矿化和壳体再生方面存在特定基因表达特点,相较其他头足类物种,这类贝壳构造在漫长地质年代中并未明显退化。

鱿鱼和乌贼以瞬时变色假装和喷射推动等独特才能有名,但经久以来,因为化石记录稀少、基因组数据零碎,科学家难以重建其演变谱系。 冲绳科学技巧大年夜学院大年夜学(OIST)牵头的新研究整合了现稀有据库,并初次参加三种新测序的鱿鱼基因组,在此基本上绘制出迄今最周全的十腕头足类基因组进化树。
论文第一作者、OIST分子遗传学单位研究员古斯塔沃·桑切斯表示,鱿鱼和乌贼的祖先问题已争辩数十年,不合研究基于形态特点或有限分子数据提出了互相抵触的假说,而高分辨率全基因组数据则明显削减了误差旌旗灯号,让真正的亲缘关系得以浮现。 研究显示,多半十腕头足类具有内部贝壳构造,但形态差别巨大年夜:乌贼拥有圆形石灰质乌贼骨,很多鱿鱼则具有薄而剑状的“羽状壳”,还有“小旋鱿”的螺旋壳,一些浅海物种甚至完全掉去了这一构造。

大年夜范围全基因组测序在技巧上极具挑衅,因为鱿鱼和乌贼的基因组范围可达人类的两倍,不仅对测序平台和计算资本请求极高,还需获取新鲜样本,这对于分布于热带珊瑚礁甚至深海的物种而言并不轻易。 桑切斯指出,有些谱系在琉球群岛一类的热带礁区异常丰富,而另一些则只在深海中以谜一般的形态存在,本次研究得以依托冲绳本地资本及国际合作,采集到关键物种样本。

该研究是“水生共生基因组筹划”五年国际合作的关键成果之一,由英国威康桑格研究所供给支撑。 研究团队应用几乎覆盖所有重要谱系的十腕头足类基因组,构建出首张高分辨率演变树,弥补了此前多处关键空白。 合营作者、西班牙海洋研究所的费尔南多·费尔南德斯-阿尔瓦雷斯专注研究“小旋鱿”(Spirula spirula),这种独特的内壳构造曾让部分科学家误认为它与乌贼关系更近,而基因组证据则改正了这一缺点归类,为全部头足类演变大年夜局带来新线索。

经由过程将基因组信息与有限的化石记录结合,团队重建了鱿鱼和乌贼的演变时光轴。 成果显示,这一类群来源于深海情况,当今仍生活在深海的小旋鱿等物种,很可能保存了接近早期形态的特点。 研究推算,十腕头足类重要分支在约一亿年前的中生代白垩纪中期敏捷分化。 此后约在6600万年前,白垩纪—古近纪(K-Pg)大年夜灭尽事宜爆发,地球上约四分之三的动植物物种和非鸟类恐龙一路消掉。
研究团队提出,早期十腕头足类之所以得以在这场大难中幸存,关键在于它们退守至深海少数富氧流亡所。 桑切斯解释,当时的海面情况仇人足类极其恶劣,近岸浅水区可供呼吸的富氧栖息地极少,同时极端的海洋酸化会加快浅海物种贝壳的消融与破坏。 在此背景下,十腕头足类仍在其演变史中保存某种情势的内部贝壳,被视作深海来源的重要证据。

跟着时光推移,全球生态体系慢慢恢复,沿岸珊瑚礁从新建立,为十腕头足类供给了丰富的新生态位,促使不少物种再次向浅海扩散。 演变树显示,在早期分支出现之后,长达数切切年的时光里谱系分化十分有限,而在K-Pg后恢复期,分支数量忽然激增,显示物种为适应快速变更的生态体系而展开多偏向演变,这恰是典范的“长引线”模式:漫长埋伏期之后,迎来多样化大年夜爆发。

科研人员认为,这一新的基因组框架为懂得鱿鱼和乌贼独特点状的演变机制奠定了基本。 OIST分子遗传学单位负责人丹尼尔·罗克萨尔传授指出,十腕头足类相较其他动物类群拥有大年夜量独特器官和行动,从动态假装到复杂神经体系,都是科学家赓续汲取灵感的源泉,如今在具备高质量基因组和清楚亲缘关系的前提下,研究者可以更有针对性地比对这些立异背后的分子改变。
相干论文题为《鱿鱼和乌贼在白垩纪中期的快速多样化先于其向沿岸生态位的辐射》,由古斯塔沃·桑切斯等人撰写,于2026年3月30日在线揭橥。 研究获得冲绳科学技巧大年夜学院大年夜学、日本学术振兴会、Chan Zuckerberg Biohub、西班牙多家科研赞助机构等支撑。

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