El esquivo “calamar vampiro del infierno” acaba de producir el genoma de cefalópodo más grande jamás secuenciado, un monstruo con más de 11 mil millones de pares de bases, más del doble de grande que los genomas de calamar más grandes.
Oculta en su mezcla de A, T, G y C había una profunda historia evolutiva. A pesar de no ser un calamar real, Vampyroteuthis infernalis ha conservado una arquitectura cromosómica sorprendentemente parecida a la de un calamar, un diseño compartido hace mucho tiempo con el antepasado de los pulpos y calamares modernos.
El calamar vampiro es una ramita fascinante que cuelga tenazmente del árbol genealógico de los cefalópodos. No es ni un calamar ni un pulpo (ni un vampiro), sino el último y solitario remanente de un antiguo linaje cuyos otros miembros han desaparecido hace mucho tiempo.
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Muchos lo consideran un fósil viviente en algunos aspectos, que se remonta aproximadamente a 183 millones de años y que conserva muchos de los rasgos de sus antepasados, además de las adaptaciones que necesitaba para prosperar como carroñero de las profundidades marinas en la oscuridad.
Rastros vestigiales de estructuras corporales y rasgos que el calamar vampiro comparte con calamares, pulpos y sepias llevaron a los científicos a creer que también podría albergar cierta información genética sobre los misteriosos orígenes de estas fascinantes criaturas, antes de que todas divergieran hace unos 300 millones de años.
“El calamar vampiro se encuentra justo en la interfaz entre pulpos y calamares”, dice el genómico Oleg Simakov de la Universidad de Viena. “Su genoma revela profundos secretos evolutivos sobre cómo dos linajes sorprendentemente diferentes podrían surgir de un ancestro compartido”.
Aunque el calamar vampiro es tímido y esquivo y vive en condiciones profundamente inhóspitas para los humanos a profundidades superiores a 600 metros (2000 pies), los investigadores tuvieron la suerte de obtener un espécimen capturado accidentalmente como captura incidental por el buque de investigación T/V Hokuto de la Universidad de Tokai durante las actividades en la Bahía de Suruga.
Al secuenciar su ADN, quedaron atónitos por el tamaño del genoma de 11 a 14 gigabases. A modo de comparación, el genoma del calamar costero de aleta larga (Doryteuthis pealeii) es de 4,4 gigabases, el calamar bobtail hawaiano (Euprymna scolopes) es de 4,9 gigabases y el poseedor del récord anterior del genoma de cefalópodo más grande conocido, la sepia común (Sepia officinalis), es de 5,5 gigabases.
Mientras tanto, los genomas del pulpo son aún más pequeños: el genoma del pulpo de dos manchas de California (Octopus bimaculoides) tiene 2,2 gigabases, el del pulpo común de Asia oriental (Octopus sinensis) tiene 2,6 gigabases y el pulpo común (Octopus vulgaris) tiene 2,7 gigabases.
Eso significa que el genoma del calamar vampiro es hasta varias veces más grande que el de los calamares y pulpos.
Curiosamente, un enorme 62 por ciento del genoma consta de elementos repetitivos, tramos de ADN que se repiten una y otra vez, inflando su tamaño sin agregar nuevas secuencias codificantes.
Luego, los investigadores compararon este genoma de calamar vampiro con genomas previamente secuenciados de otros cefalópodos, incluidos calamares y sepias de diez brazos (decapodiformes), pulpos de ocho brazos (octopodiformes), un nautilo y algunos otros moluscos.
También secuenciaron el genoma del súper extraño argonauta fangoso (Argonauta hians), un pulpo cuyas hembras tienen un caparazón externo.
Estas comparaciones revelaron que, si bien el calamar vampiro es un “octopodiforme” de ocho brazos, conserva partes de la estructura cromosómica de sus parientes de diez brazos, los decapodiformes. Mientras tanto, un estudio de diferentes genomas de pulpos reveló que, al principio de su historia evolutiva, los pulpos también tenían una estructura cromosómica similar a la de un calamar.
Con el tiempo, esto se compactó y fusionó con los elementos cromosómicos similares a los del pulpo, un proceso irreversible conocido como fusión con mezcla, que puede haber ayudado a impulsar adaptaciones especializadas del pulpo.
Esto sugiere que los pulpos experimentaron una etapa temprana de rápida mezcla cromosómica, mientras que los cromosomas de los calamares vampiros permanecieron prácticamente sin cambios, incluso cuando sus genomas se dispararon.
Estos hallazgos posicionan al calamar vampiro como una potencial Piedra Rosetta para interpretar y comprender la evolución de los cefalópodos.
“El calamar vampiro conserva una herencia genética anterior a ambos [squid and octopus] linajes”, dice el genómico Emese Tóth de la Universidad de Viena. “Nos da una mirada directa a las primeras etapas de la evolución de los cefalópodos”.
La investigación ha sido publicada en iScience.