Le génome du calmar géant nouvellement séquencé soulève autant de questions qu'il y répond

L'une des créatures les plus intrigantes et mystérieuses de la planète – le calmar géant – a enfin vu son génome entièrement séquencé. Mais alors que le génome aide à expliquer bon nombre de ses caractéristiques distinctives, y compris sa grande taille et son gros cerveau, nous avons encore beaucoup à apprendre sur cette bête quasi mythique.

"Un génome est une première étape pour répondre à beaucoup de questions sur la biologie de ces animaux très étranges", Caroline Albertin, co-auteure du nouveau GigaScience étude et un généticien au Marine Biological Laboratory de l'Université de Chicago, a déclaré dans un communiqué de presse.

En effet, peu est connu sur le calmar géant, en raison de son nature capricieuse et parce qu'elle vies à tel grandes profondeurs. À ce jour, pas un seul calmar géant n'a été capturé vivant, autant de ses la biologie reste un mystère. Les seuls spécimens étudiés sont des carcasses échouées ou accidentellestransporté par pêcheur, et observations dans le sauvage ont été limités à des aperçus effrayants et taquins pris par des caméras sous-marines.

Mais maintenant, dans un développement important, les scientifiques ont un génome de calmar géant entièrement séquencé.

«La possession de ce génome de calmar géant est un nœud important pour nous aider à comprendre ce qui fait d'un céphalopode un céphalopode», a déclaré Albertin. «Et cela peut également nous aider à comprendre comment de nouveaux et nouveaux gènes apparaissent dans l'évolution et le développement.»

Au total, les chercheurs ont identifié environ 2,7 milliards de paires de bases d'ADN, ce qui représente environ 90% de la taille du génome humain. Il n'y a rien de particulièrement spécial dans cette taille, d'autant plus que le génome axolotl est 10 fois plus grand que le génome humain. jeCela va prendre un certain temps pour bien comprendre et apprécier les subtilités du profil génétique du calmar géant, mais ces résultats préliminaires aident déjà à expliquer certaines de ses caractéristiques les plus remarquables.

Par exemple, Albertin et ses collègues ont identifié un groupe de gènes appelé reflles ectines, qui ne sont connues que pour exister chez les céphalopodes. C’est une constatation clé, car la couleur est un élément essentiel du camouflage.

"Les réflectines sont une famille de protéines que l'on ne trouve que dans les céphalopodes, comme le calmar, la seiche et le poulpe", a déclaré Albertin dans un courriel à Gizmodo. "Ils participent à l'irisation de la peau et des yeux, et la plupart des céphalopodes, dont le calmar géant, possèdent plusieurs de ces gènes."

Comme les réflectines ne se trouvent que dans les céphalopodes, les biologistes ne peuvent les étudier que dans ce groupe d'animaux, a-t-elle déclaré. Seule une poignée de céphalopodes a été séquencée, «le génome du calmar géant pourra donc nous aider à comprendre la biologie de cette famille de protéines», a expliqué Albertin.

Les scientifiques ont également identifié des gènes responsables de la croissance et du développement, à savoir les gènes Hox et Wnt. Ces gènes pourraient jouer un rôle dans le gigantisme de cet animal, car les individus atteignent généralement entre 9 et 13 mètres de longueur (30 à 42 pieds). Cela dit, leur taille ne semble pas être le résultat de la duplication du génome entier, une stratégie de croissance évolutive observée chez les vertébrés de grande taille.

"La duplication du génome entier a été décrite dans un certain nombre de groupes d'organismes différents", a déclaré Albertin à Gizmodo. «Certaines plantes sont célèbres pour cela, mais les vertébrés – les animaux avec une colonne vertébrale – ont également eu une duplication du génome entière qui a été supposée être importante dans leur évolution. Nous ne voyons aucune preuve de duplication du génome entier dans aucun des céphalopodes examinés jusqu'à présent, y compris le calmar géant. "

Quant à savoir comment le calmar géant est devenu si gros, il reste une question sans réponse.

Les calmars géants ont également de gros cerveaux, que nous ne pouvons que supposer aussi complexes que ceux observés chez d'autres céphalopodes. Et en effet, les chercheurs ont identifié plus de 100 gènes dans un regroupement connu sous le nom de Protocadherins, qui ne se trouvent généralement pas chez les invertébrés.

«Pendant longtemps, nous avons pensé que la présence de beaucoup de Protocadhérines ne se trouvait que chez les vertébrés, alors nous avons été vraiment surpris quand nous en avons trouvé plus de 160 dans le génome de la pieuvre», a déclaré Albertin, en référence à elle. Papier 2015 sur le sujet. «Nous avons également découvert une expansion des Protocadhérines dans le calmar géant, qui possède le plus grand cerveau d'invertébrés. Nous ne savons pas encore ce qu'ils font, mais cela pourrait être un indice de la façon dont vous faites un cerveau compliqué », a-t-elle déclaré à Gizmodo.

La plupart des gènes observés dans le calmar géant sont partagés avec d'autres animaux, comme les poulpes, les escargots, les vers, les mouches et les humains, donc ce Le génome servira désormais de point de référence important pour les scientifiques lorsqu'il le comparera à d'autres céphalopodes et animaux, et pour étudier les caractéristiques uniques du calmar géant, a déclaré Albertin.

Ta quête scientifique pour en savoir plus sur les calmars géants se poursuit. Heureusement, et comme Albertin l'a souligné, les biologistes marins qui étudient les calmars géants et les espèces apparentées sont maintenant équipés d'une nouvelle ressource puissante pour les aider à en savoir plus.