以日本岛根大学生物资源科学部附属生物资源教育研究中心隐岐临海实验所的吉田真明教授、和歌山工业高等专门学校应用生物化学系Davin Setiamarga副教授，以及奥地利维也纳大学Oleg Simakov教授为核心的研究团队，以东海大学实习船获取的新鲜吸血乌贼（Vampyroteuthis infernalis）为活体样本，利用日本国立遗传学研究所的DNA测序解析设备成功解读了吸血乌贼的基因组序列。相关成果已发表在期刊《iScience》上。
图1 本研究中使用的吸血乌贼标本（供图：岛根大学 吉田教授）
吸血乌贼是深海中最为神秘的生物之一。它通体幽暗，拥有闪耀着红色或蓝色光芒的巨大双眼，手臂之间展开着如同斗篷般的膜状结构，其学名正是由这种外形特征而来，直译为“地狱吸血乌贼”。然而，与骇人的外表和名称相反，它其实并不吸血，且非常适应深海环境中节奏缓慢的生活方式。吸血乌贼的主要食物是从海洋上层沉降下来的有机颗粒集合体——海洋雪（marine snow）。研究证实，它能够在可自由伸缩的丝状结构表面包覆黏液，从而将这些颗粒收集起来，再借助手臂间的膜加以聚拢并摄食。这种取食方式在已知的乌贼和章鱼中尚未发现，是一种极为独特的摄食方法。在系统分类上，吸血乌贼是介于乌贼类（十腕形类）与章鱼类（八腕形类）之间的“吸血乌贼型类”中唯一现存的物种，所以是揭示两者分化过程的关键物种。
吸血乌贼的基因组相较于其他章鱼类更为庞大，规模大小约为12Gbp，超出了预期。这一规模约为人类基因组（30亿碱基对）的4倍，也是迄今为止解析完成的无脊椎动物基因组中规模最大级别之一。
生物的基因组大小（即基因组中的DNA含量）并非由生物的复杂程度或物种类型直接决定，基因数量和复杂性也往往不与基因组大小成正比。例如，青蛙的基因组就比人类更大，这类现象被称为C值悖论。由于基因组中的全部碱基序列并非都作为基因发挥功能，这表明生物的复杂性并不能仅凭基因组大小或基因数量来判断。研究发现，吸血乌贼与其他章鱼类相比，基因数量并未发生显著变化，但其基因组之所以异常庞大，是因为具有自我复制能力的转座因子大幅增加，尤其是LINE的显著扩增所致。
另一方面，研究还发现，排列在基因组上的基因顺序在不同乌贼和章鱼类之间呈现出令人惊讶的高度保存性。通过比较基因组中基因排列方式的基因共线性分析，研究人员发现，吸血乌贼的基因排列可以与枪乌贼、袖乌贼等乌贼类的基因组实现一对一的对应比对。基于这种被保存下来的基因组结构，研究团队认为，尽管吸血乌贼在分类上被归入章鱼类，但它保留了早于乌贼与章鱼两大谱系分化之前的、头足类进化最初阶段的特征。
本次研究表明，章鱼与乌贼的共同祖先在形态上比以往认为的更接近乌贼。以保留了类似乌贼核型特征的吸血乌贼基因组作为参照，有望厘清现生章鱼类的染色体是如何逐步演化为派生型结构的。因此，吸血乌贼可被视为一种“基因组层面的活化石”，是当今保留了进化史中关键特征的古老谱系的代表性物种。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：iScience
论文：Giant genome of the vampire squid reveals the derived state of
URL：doi.org/10.1016/j.isci.2025.113832
