基因組學為生物學家們揭示軟體動物神經系統演化的奧秘

　　本周的英國《自然》雜志在13日公開的基因學論文中，發表了章魚的基因組序列，為生物學家們提供了一個機會，得以深入了解這一類神奇生物復雜神經系統的演化過程。

　　章魚屬于軟體動物門頭足綱，它的“伙伴”還包括魷魚和墨魚，都是有著豐富而復雜行為的積極捕食者。在無脊椎動物當中，它們擁有多個引人注目的形態特征——如照相機般的眼睛，可抓握的腕足和一種復雜的變色系統。同時，它們的神經系統是最大的——章魚大腦中有5億個神經元，身上還包括非常敏感的化學和觸覺感受器。這種獨特的神經構造使其具有超過一般動物的思維能力，也使頭足綱的基因組堪稱龐大而繁復，為其進行測序和組裝都很有挑戰性。

　　為了了解頭足綱的大腦的分子基礎和它們身體上的特殊特征，美國芝加哥大學的卡洛琳·阿爾博廷和她的研究團隊，此次對加州雙斑蛸（Octopus bimaculoides）進行了基因組和多個轉錄組的測序。研究中他們發現，章魚的發育以及和神經元相關的基因，與在其它無脊椎動物中發現的大致類似，只排除了兩個以往認為只在脊椎動物中才會被擴增的基因家族。

　　研究人員還發現了幾百個頭足綱特有基因，它們在章魚特定的功能中表達水平有所提升，包括其獨特的皮膚、吸盤和復雜的神經系統。這些章魚特有的功能以前曾被認為是由全基因組復制所導致，但是此次研究人員雖然也發現了大規模基因組重排的現象，卻沒有找到任何證據可以證明以往的觀點。