A “lula‑vampiro do inferno” revela o maior genoma de cefalópode já sequenciado

A evasiva “lula‑vampiro do inferno” acaba de entregar o maior genoma de cefalópode já sequenciado: um colosso com mais de 11 mil milhões de pares de bases - mais do que o dobro do tamanho dos maiores genomas de lulas conhecidos.

No meio desse emaranhado de A, T, G e C, os cientistas encontraram uma narrativa evolutiva profunda. Apesar de não ser uma lula de verdade, Vampyroteuthis infernalis manteve uma arquitectura cromossómica surpreendentemente “parecida com a de lula” - um arranjo que, há muito tempo, teria sido partilhado com o ancestral das lulas e dos polvos modernos.

Vampyroteuthis infernalis no coração da evolução de lulas e polvos

A lula‑vampiro é um ramo fascinante que se agarra com teimosia à árvore genealógica dos cefalópodes. Ela não é lula nem polvo (nem vampiro); é, na verdade, o último e solitário remanescente de uma linhagem antiga cujos outros integrantes desapareceram há muito.

Muita gente considera o animal um “fóssil vivo” em certos aspectos: a origem do grupo remonta a cerca de 183 milhões de anos, e ele preserva várias características dos seus antepassados - além das adaptações necessárias para prosperar como necrófago das profundezas, num ambiente escuro e extremo.

Vestígios de estruturas corporais e traços partilhados com lulas, polvos e sépias levaram investigadores a suspeitar que a lula‑vampiro também pudesse guardar pistas genéticas sobre as origens ainda misteriosas desses animais, antes de todos se separarem há cerca de 300 milhões de anos.

“O lugar da lula‑vampiro é exactamente na interface entre polvos e lulas”, afirma o geneticista Oleg Simakov, da Universidade de Viena. “O genoma dela revela segredos evolutivos profundos sobre como duas linhagens tão diferentes puderam surgir a partir de um ancestral comum.”

Um espécime raro recolhido a mais de 600 metros de profundidade

Embora seja um animal tímido e difícil de observar, vivendo em condições muito hostis para humanos a profundidades superiores a 600 metros (cerca de 2.000 pés), os investigadores tiveram a sorte de obter um exemplar capturado acidentalmente como captura acessória (bycatch) pelo navio de pesquisa T/V Hokuto, da Universidade Tokai, durante actividades na Baía de Suruga.

Ao sequenciar o DNA, a equipa ficou espantada com um genoma estimado entre 11 e 14 gigabases. Para comparação, o genoma da lula costeira de barbatanas longas (Doryteuthis pealeii) tem 4,4 gigabases, o da lula‑bobtail do Havai (Euprymna scolopes) chega a 4,9 gigabases, e o anterior detentor do recorde de maior genoma conhecido entre cefalópodes - a sépia‑comum (Sepia officinalis) - tem 5,5 gigabases.

Já os genomas de polvos são menores ainda: o polvo‑californiano de duas manchas (Octopus bimaculoides) tem 2,2 gigabases, o polvo‑comum do Leste Asiático (Octopus sinensis) tem 2,6 gigabases, e o polvo‑comum (Octopus vulgaris) tem 2,7 gigabases.

Em outras palavras, o genoma da lula‑vampiro pode ser várias vezes maior do que o de lulas e polvos.

Por que o genoma é tão grande: 62% de elementos repetitivos

Um detalhe chamou atenção: 62% do genoma é composto por elementos repetitivos - segmentos de DNA que se duplicam repetidamente, aumentando o tamanho total sem necessariamente acrescentar novas sequências codificadoras.

Comparações com outros cefalópodes e o argonauta lamacento

Em seguida, os investigadores compararam o genoma da lula‑vampiro com genomas já sequenciados de outros cefalópodes, incluindo lulas e sépias de 10 braços (decapodiformes), polvos de oito braços (octopodiformes), um náutilo e alguns outros moluscos.

Além disso, a equipa também sequenciou o genoma do estranhíssimo argonauta lamacento (Argonauta hians), um polvo cujas fêmeas apresentam uma concha externa.

As comparações mostraram que, embora a lula‑vampiro seja um octopodiforme de oito braços, ela preserva partes da estrutura cromossómica dos seus parentes de 10 braços, os decapodiformes. Paralelamente, a análise de diferentes genomas de polvos indicou que, no início da sua história evolutiva, os polvos também exibiam uma organização cromossómica semelhante à das lulas.

Com o tempo, essa organização foi sendo compactada e fundida com elementos cromossómicos “tipo polvo”, num processo irreversível conhecido como fusão‑com‑mistura, que pode ter contribuído para impulsionar adaptações especializadas dos polvos.

Isso sugere que os polvos passaram por uma fase inicial de mistura cromossómica acelerada, enquanto os cromossomas das lulas‑vampiro permaneceram, em grande parte, inalterados - mesmo com o genoma a aumentar drasticamente.

Uma “Pedra de Roseta” para decifrar a evolução dos cefalópodes

No conjunto, os resultados colocam a lula‑vampiro como uma potencial Pedra de Roseta para interpretar e compreender a evolução dos cefalópodes.

“A lula‑vampiro conserva uma herança genética anterior às duas linhagens [de lulas e polvos]”, diz a geneticista Emese Tóth, da Universidade de Viena. “Ela oferece uma visão directa dos estágios mais iniciais da evolução dos cefalópodes.”

A pesquisa foi publicada na revista iScience.