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大王烏賊為什么這么大?基因測序解析海怪真身

來源: 儀器網 發布時間:2020-03-31

廣袤的海洋除了帶給人類豐富的漁業資源,還孕育了原始的恐懼。在深邃黑暗的深海中,誰也不知道是不是有什么人類難以想象的龐然大物冰冷地注視著海面上航行的船只。自人類開啟航海時代,海怪的傳說就一直流傳在水手中間。其中經典的形象應該以章魚為代表的巨型頭足類動物,這些觸手怪物不僅出現在中世紀的海圖中,還成為現代與航海相關的奇幻作品的標配。
當其他海怪都因為科技的進步逐漸被人遺忘,頭足類海怪卻始終活躍在人類的想象力舞臺上。其中最主要的原因就是因為大王魷的發現。被稱為大王烏賊的大王魷因為被夸大的體型數據以及與抹香鯨的食物鏈關系而成為現代生物學深入人心的傳說。
目前,遠洋漁業的發展讓人們有越來越多的機會接觸到大王魷個體。與體長幾十米,可以抹香鯨搏殺的傳說不同,目前發現的最大的大王魷個體身體長度只有2.25米,算上腕足,全身也只有13米左右。既沒有反抗抹香鯨的能力,更不可能掀翻船只。但是這樣的體型在頭足類動物中已經是巨無霸了。而且與體型相比,更令人驚訝的是大王魷的生長速度,它們在短短3年內就能從1.4毫米的卵成長為體型長達幾米的大型動物。
隨著基因測序技術在生命科學研究領域的廣泛應用,科學家們也開始嘗試對大王魷的基因組進行測序。2013年,哥本哈根大學專家托馬斯·吉爾伯特就曾利用線粒體基因組測序對大王魷進行研究,確定世界各地發現的差異很大的大王魷樣本都屬于同一各物種。而最近,托馬斯·吉爾伯特帶領的國際團隊又有了新的研究成果,他們在《GigaScience》上公布了大王魷的完整基因組序列,讓人類對這種傳說生物有了更進一步的了解。
在這次研究中,研究人員采用用Illumina和PacBio測序技術對大王魷的全基因組進行測序。Illumina是第二代高通量測序技術的代表,采用橋式PCR、4色熒光可逆終止和激光掃描成像技術。PacBio則是第三代單分子實時測序技術,將納米孔和熒光可逆終止dNTP技術相結合。測序結果表明大王魷基因組發的大小約為2.7 Gb,約為人類的90%。
研究人員還發現,大王魷體型與其它頭足類動物相比如此巨大似乎與重要的發育基因Hox和Wnt有關。這兩種基因在大王魷體內僅以單拷貝形式存在,這表明大王魷發育的策略并不是基因組復制,但更深入的原因還需要進一步研究。此外,研究人員還對大王魷與反射素與原鈣粘蛋白相關的基因。
雖然這次研究得到的結論并不能回答關于大王魷的大部分問題,但是有了基因組數據在手,人類對這種神秘的深海動物的研究將變得更容易。科學的進步讓人們一步步看清曾經廣為流傳的海怪的真相,讓它們就此退居于虛構的傳說或者回歸到現實中我們熟悉的動物。因為極少與人類接觸,大王魷得以在現代社會中成為新的傳說,但隨著研究的深入,最終想象力帶來的虛幻形象會逐漸褪色,大王魷將以真實的形象,出現在我們眼前。
參考資料來源:果殼網
編輯點評:基因測序是一種新型基因檢測技術,能夠從血液或唾液中分析測定基因全序列,預測罹患多種疾病的可能性、個體的行為特征及行為合理。當然,基因測序的應用范圍可不止是醫學,生物學、遺傳性等都是基于測序大展身手的領域,利用基因測序手段對大王烏賊體型進行研究,正是基因測序的一種常見利用形式。

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