Новый взгляд на эволюцию кальмаров

Кальмары, каракатицы и осьминоги — известные представители мира беспозвоночных. Их способность выпускать чернила для отвлечения внимания, менять цвет, необычное строение тела и замечательный интеллект показывают, что отсутствие позвоночника не всегда означает простоту.

Изучая их глубокое эволюционное прошлое, исследователи располагают богатой летописью окаменелостей, что демонстрируют бесчисленные коллекции аммонитов и белемнитов в музеях. Однако понять эволюцию современных, в основном лишённых раковины, головоногих было сложнее.

Новое исследование под руководством учёных из Бристольского университета выяснило, как развивались эти удивительные существа, сравнив их палеонтологическую летопись с эволюционной историей, запечатлённой в их генетических последовательностях.

Опубликованное в Proceedings of the Royal Society B, оно показывает, что головоногие разделились на знакомых нам современных осьминогов, каракатиц и кальмаров в период великих перемен в морском мире, известный как Мезозойская морская революция, 160–100 миллионов лет назад.

Ведущий автор, аспирант Школы биологических наук Бристольского университета Эл Таннер, является молекулярным биологом и биоинформатиком в Bristol Palaeobiology Research Group.

Он заявил: «На суше в это время царствовали динозавры, но под водой экосистемы быстро менялись. Рыбы, кальмары и их хищники были вовлечены в эволюционную "гонку вооружений", что привело к появлению всё более быстрых и проворных охотников и жертв. Головоногие также оказались вовлечены в этот крупный переход, эволюционировав, чтобы утратить раковины предков и стать динамичными и уникально приспособленными морскими животными».

Исследователи использовали метод молекулярных часов, чтобы определить время расхождения групп. Соавтор из Бристоля, профессор Давиде Писани, добавил: «Сложные байесовские модели учитывают различную информацию для построения древа эволюционного времени. Ключевой элемент молекулярных часов — это тот факт, что мутации постепенно накапливаются в генетическом материале с течением времени. Таким образом, выяснив, сколько мутаций на миллион лет мы находим и как это может варьироваться между разными группами, мы можем оценить эволюционное время».

Эл Таннер сказал: «Результаты молекулярных часов можно сравнить с палеонтологической летописью. Мы видим, что, несмотря на некоторую неопределённость в оценках молекулярных часов, осьминоги и кальмары появляются во время Мезозойской морской революции, и две линии доказательств сходятся, рассказывая историю эволюции».

Соавтор доктор Якоб Винтер отметил: «Имея редуцированный по сравнению с древними родственниками внутренний скелет, современные кальмары и осьминоги могли сжимать тело и более эффективно уплывать реактивным способом, оставляя атакующего хищника в озадаченном облаке чернил. Пока хищник понимает, что произошло, и снова обретает ясный обзор, кальмар уже далеко».

Эл Таннер добавил: «Это исследование показывает, почему эволюционные биологи всё чаще стремятся понять глубокую историю, объединяя изучение как живых организмов, так и геологической летописи. Такой синтетический взгляд, так называемая молекулярная палеонтология, меняет наше понимание того, как жизнь стала такой сложной и разнообразной».