Le mystérieux « calmar vampire de l’enfer » a récemment révélé le plus grand génome de céphalopode jamais séquencé, atteignant plus de 11 milliards de paires de bases, soit plus du double des plus grands génomes de calamar. Bien qu’il ne soit pas un véritable calmar, Vampyroteuthis infernalis présente une architecture chromosomique étonnamment semblable à celle des calmars, partageant des caractéristiques anciennes avec les ancêtres des pieuvres et des calmars modernes.
Le calmar vampire est une fascinante branche de l’arbre généalogique des céphalopodes, ni calamar, ni pieuvre, mais le dernier représentant d’une lignée ancienne dont les autres membres ont disparu. Considéré par certains comme un fossile vivant, il remonte à environ 183 millions d’années, conservant de nombreux traits de ses ancêtres, tout en ayant développé des adaptations pour survivre en tant que charognard des profondeurs marines.
Des traces vestigiales de structures corporelles que ce calmar partage avec les calmars, les pieuvres et les seiches suggèrent qu’il pourrait renfermer des informations génétiques sur les origines mystérieuses de ces créatures fascinantes, avant leur divergence il y a environ 300 millions d’années.
« Le calmar vampire se situe à l’interface entre les pieuvres et les calmars », explique Oleg Simakov, génomicien à l’Université de Vienne. « Son génome révèle des secrets évolutifs profonds sur la façon dont deux lignées très différentes ont pu émerger d’un ancêtre commun. »
Bien que ce calmar soit timide et difficile à approcher, vivant à des profondeurs inhospitalières pour les humains (plus de 600 mètres), les chercheurs ont eu la chance d’en obtenir un spécimen accidentellement capturé par le navire de recherche T/V Hokuto lors d’expéditions dans la baie de Suruga.
Après avoir séquencé son ADN, ils ont été surpris par la taille de son génome, qui va de 11 à 14 gigabases. Pour mettre cela en perspective, le génome du calamar côtier à longues nageoires (Doryteuthis pealeii) est de 4,4 gigabases, celui du calamar bobtail hawaïen (Euprymna scolopes) est de 4,9 gigabases, et le détenteur précédent du plus grand génome de céphalopode connu, la seiche commune (Sepia officinalis), est de 5,5 gigabases.
A titre de comparaison, les génomes des pieuvres sont encore plus petits, avec celui de la pieuvre à deux taches de Californie (Octopus bimaculoides) à 2,2 gigabases, celui de la pieuvre commune d’Asie de l’Est (Octopus sinensis) à 2,6 gigabases, et celui de la pieuvre commune (Octopus vulgaris) à 2,7 gigabases.
Le génome du calmar vampire est donc plusieurs fois plus volumineux que ceux des calmars et des pieuvres. Notamment, 62 % de son génome se compose d’éléments répétitifs, des segments d’ADN qui se répètent, gonflant ainsi sa taille sans ajouter de nouvelles séquences codantes.
Les chercheurs ont ensuite comparé ce génome à ceux d’autres céphalopodes précédemment séquencés, notamment des calmars à dix bras et des seiches (décapodiformes), ainsi que des pieuvres à huit bras (octopodiformes) et d’autres mollusques. Ils ont également séquencé le génome de l’argonaute boueux (Argonauta hians), une pieuvre dont les femelles possèdent une coquille externe.
Ces comparaisons ont révélé que, bien que le calmar vampire soit un « octopodiforme » à huit bras, il conserve des parties de la structure chromosomique de ses parents à dix bras. De plus, une étude des génomes de différentes pieuvres a montré qu’au début de leur histoire évolutive, les pieuvres avaient également une structure chromosomique semblable à celle des calmars.
Au fil du temps, cette structure s’est compactée et mélangée avec des éléments chromosomiques typiques des pieuvres, un processus irréversible connu sous le nom de fusion-mélange, qui a probablement contribué aux adaptations spécialisées des pieuvres.
Cela suggère que les pieuvres ont traversé une phase précoce de mélange chromosomique rapide, tandis que les chromosomes du calmar vampire sont restés largement inchangés, même si leur génome s’est considérablement étendu. Ces découvertes positionnent le calmar vampire comme une potentielle pierre de Rosette pour interpréter et comprendre l’évolution des céphalopodes.
« Le calmar vampire conserve un héritage génétique qui précède les lignées de [calmars et pieuvres] », déclare Emese Tóth, génomicienne à l’Université de Vienne. « Cela nous offre un regard direct sur les premières étapes de l’évolution des céphalopodes. »
Cette recherche a été publiée dans la revue iScience.
Points à retenir
- Le génome du calmar vampire est le plus volumineux parmi tous les céphalopodes, dépassant largement ceux des calmars et des pieuvres.
- Malgré des adaptations profondes, le calmar vampire préserve des caractéristiques de ses ancêtres datant de 183 millions d’années.
- Le génome contient une grande proportion d’éléments répétitifs, ce qui alimente son ampleur sans enrichir sa complexité fonctionnelle.
- Cette étude ouvre des perspectives sur les origines évolutives des céphalopodes, fournissant des informations cruciales pour la compréhension de leur diversité actuelle.
Il est fascinant de réfléchir à la manière dont des créatures comme le calmar vampire peuvent nous aider à percer les mystères de la vie marine. Ce « fossile vivant » n’est pas seulement un vestige du passé, mais un témoin de l’évolution en cours. En tant que passionné de biologie marine, je me retrouve émerveillé par cette incroyable capacité de la nature à s’adapter et à évoluer. Que d’autres découvertes comme celle-ci continuent à enrichir notre compréhension de l’univers sous-marin, invitant chacun à explorer les profondeurs inconnues de nos océans !