Международная группа учёных впервые подробно восстановила эволюцию кальмаров и каракатиц, показав, как их предки выжили в глубинах океана во время массового вымирания 66 млн лет назад и затем стремительно разнообразились. Исследование основано на анализе полных геномов почти всех ключевых линий десятиногих головоногих и помогает объяснить происхождение их сложного поведения и уникальных адаптаций.
Международная команда исследователей представила в журнале Nature Ecology первую детальную эволюционную реконструкцию десятиногих головоногих — группы, к которой относятся современные кальмары и каракатицы. Учёные изучили их родственные связи, опираясь на данные полных геномов, собранных за пять лет в рамках крупного международного проекта.
Несмотря на заметное внешнее разнообразие, большинство представителей группы сохраняют внутреннюю раковину: пористую «кость» у каракатиц, тонкую пластину у кальмаров и спиралевидную структуру у редкого глубоководного вида Spirula spirula. Именно этот вид долго вводил специалистов в заблуждение относительно своего положения на эволюционном древе.
Авторы работы показали, что предковые формы кальмаров и каракатиц возникли в глубоководной среде около 100 млн лет назад. Массовое вымирание на границе мела и палеогена, уничтожившее множество морских видов 66 млн лет назад, они пережили в богатых кислородом глубоководных зонах. После восстановления экосистем и, в частности, коралловых рифов, головоногие начали активно заселять мелководья.
Анализ геномных данных указал на необычный сценарий эволюции: длительный период почти стабильного развития сменился резким всплеском разнообразия форм и видов. Авторы описывают это как модель «длинного фитиля», когда скрытое накопление генетических изменений в глубинах океана предшествовало стремительному «эволюционному взрыву» при выходе в новые среды обитания.
Составленное эволюционное дерево и сопоставление геномов, по оценке исследователей, создают основу для более глубокого изучения молекулярных механизмов, лежащих в основе сложного поведения, развитой нервной системы и способности к быстрой смене окраски у головоногих. Полученные результаты рассматриваются как отправная точка для будущих работ по эволюции высокоорганизованных морских животных.
