Како су лигње преживјеле највеће изумирање на Земљи и преузеле океане?

Открили су да су ова интелигентна створења настала у дубоком океану прије више од 100 милиона година и преживјела масовна изумирања повлачењем у кисеоником богата дубокоморска уточишта.

Милионима година, њихова еволуција се једва мијењала – док драстичан развој након екстинкције није изазвао брзу диверзификацију током преласка у нова плитководна станишта.

Лигње и сипе су међу најфасцинантнијим животињама у океану, познате по кожи која мијења боју и кретању налик млазном. Деценијама научници покушавају да схвате како су ова необична створења еволуирала. Напредак је био спор пошто су фосилна свједочанства ограничена, а њихови геноми сложени. Сад ново истраживање коначно даје јасније одговоре.

Студија из Института Окинаве за науку и технологију (ОИСТ) комбинује велике геномске скупове података са три новосеквенцирана генома лигњи. Овај рад открива образац „дугачког фитиља“ који објашњава како су лигње и сипе, заједно познате као декаподиформни (са десет екстремитета) главоношци, еволуирале у разнолику групу коју данас видимо.

Јаснија слика еволуције лигњи и сипа

Лигње и сипе живе срединама од дубоких океанских вода до плитких приобалних региона. Упркос њиховом диверзитету, већина дели једну одлику: унутрашњу љуштуру. Ова структура се увелико разликује – заобљена, оштра, спирална. Неке плитководне врсте су чак потпуно изгубиле љуштуру.

Разумијевање како су ови различити облици повезани представља изазов. Подаци о цијелом геному сад дају чистију, досљеднију слику како су ове животиње еволуирале. Секвенцирање генома лигњи није лак посао. Њихови геноми су често скоро двоструко већи од људског генома, што захтијева напредну технологију и знатну компјутерску снагу за анализу.

Свијет

Земљотрес јачине 6,1 степени регистрован у Тихом океану: Жестоко се затресло на овом острву

Прикупљање одговарајућих узорака је такође тешко јер је потребна свежа ДНК, а многе врсте живе у удаљеним или тешко доступним стаништима. Неке лозе су бројне и веома разнолике само у тропским системима попут архипелага Рјукју, док су друге загонетне и познате само у дубоком мору.

Истраживачки тим је конструисао прво еволуционо стабло за декаподиформе на бази геномских секвенци из скоро свих главних лоза. То је омогућила глобална сарадња током пет година, укључујући пројекат секвенцирања генома широког спектра морских и слатководних врста.

Једна посебно важна врста била је ретка лигња Спирула спирула. Њена необична унутрашња љуштура одавно збуњује научнике.

„Структура њене љуштуре је навела неке научнике да погрешно закључе да је блиско повезана са сипама“, кажу сарадници из Шпанског института за океанографију.

Поријекло у дубоком мору и еволуција „дугачког фитиља“

Комбинујући геномске податке са фосилним доказима, истраживачи су реконструисали и временску линију и контекст животне средине за еволуцију лигњи и сипа. Анализа показује да су ове животиње пореклом из дубоког океана, станишта гдје су још присутне врсте као што је Спирула спирула.

Студија указује да су се главне декаподиформне групе први пут подијелиле преиј око 100 милиона година током периода средње креде. Касније, прије око 66 милиона година, кредно-палеогени догађај масовне екстинкције елиминисао је око три четвртине врста на Земљи, укључујући диносаурусе. Упркос овом катастрофалном догађају, преци лигњи су преживјели.

Научници вјерују да су ови рани главоношци пронашли уточиште у малим, кисеоником богатим џеповима дубоког океана.

„Морска површина би била веома сурово окружење за главоношце. Отприлике у то вријеме, врло мало погодних станишта богатих кисеоником постојало би близу обала. Интензивна ацидификација океана у плићим водама вероватно би такође уништила њихове љуштуре, тако да је чињеница да је неки облик ове одлике задржан током њихове еволуционе историје доказ њиховог дубљег океанског порекла“, кажу научници.

Наука и технологија

Зашто море постаје све тамније

Док се планета опорављала, корални гребени су се постепено враћали, стварајући нове екосистеме у плиткој води. Многе лозе лигњи и сипа су се затим прошириле у ова окружења.

„Након почетних подела лоза у креди, не видимо много гранања десетинама милиона година. Међутим, у периоду опоравка од кредно-палеогене екстинкције, изненада видимо брзу диверзификацију, док се врсте прилагођавају и еволуирају у новим и променљивим екосистемима. Ово је пример модела 'дугачког фитиља' – период ограничене промене праћен експлозијом диверзитета“, додају научници.

Они вјерују да овај рад даје снажну основу за будуће студије о јединственим особинама лигњи и сипа. Лигње и сипе имају толико јединствених особина у поређењу са другим групама животиња, што их чини бескрајним извором инспирације за научнике.

Са овим геномима и јасном сликом њихових еволуционих односа, могу се направити значајна поређења у циљу откривања молекуларних промјена повезаних са главним иновацијама главоножаца, од појаве нових органа и динамичне камуфлаже до нервне сложености која подржава њихово изузетно понашање.

(спутник србија)