Nowa analiza genomów sugeruje, że przodkowie dzisiejszych dziesięciornic – czyli grupy obejmującej kałamarnice i mątwy – pojawili się około 100 milionów lat temu w głębokim oceanie. Potem przez bardzo długi czas nie doszło do gwałtownej eksplozji form. Duże linie rozwojowe już istniały, ale ich późniejsze zróżnicowanie wyraźnie przyspieszyło dopiero po wielkim wymieraniu na granicy kredy i paleogenu, około 66 milionów lat temu. Autorzy opisują to jako model “długiego lontu”: ważny zapłon nastąpił wcześnie, lecz prawdziwy wybuch różnorodności przyszedł znacznie później.
To bardzo ładny zwrot w opowieści o ewolucji. Zwykle lubimy myśleć, że wielki sukces biologiczny bierze się z natychmiastowego pędu: coś powstaje i od razu zalewa świat. Tutaj było inaczej. Najpierw przetrwanie, potem długie przyczajenie, a dopiero później wejście na scenę z rozmachem. Ewolucja bywa bardziej podobna do tlącego się lontu niż do fajerwerku odpalonego w jednej chwili.
Głębokie morze nie było marginesem, tylko schronem
Sedno tej historii tkwi w miejscu pochodzenia tych zwierząt. Wiele wskazuje na to, że ich wczesna ewolucja rozgrywała się nie przy brzegach, nie na płytkich wodach pełnych światła, lecz w głębinach. To ważne, bo głęboki ocean wygląda w popularnej wyobraźni jak biologiczny koniec świata: ciemność, ciśnienie i pustka. W praktyce dla niektórych linii życia może być raczej bunkrem niż pustynią.
Według proponowanego scenariusza właśnie takie głębokomorskie środowiska mogły dać przodkom kałamarnic i mątw przewagę podczas globalnego kryzysu na końcu kredy. Płytkie morza były wtedy wyjątkowo niegościnne: zakwaszenie oceanów i gwałtowne zaburzenia środowiskowe mogły silnie uderzać w organizmy związane z przybrzeżnymi siedliskami. W głębi oceanu istniały natomiast bardziej stabilne, natlenione enklawy, które mogły działać jak refugia.
To brzmi niemal przewrotnie. Miejsce, które kojarzy się z surowością i niedostępnością, okazało się prawdopodobnie bezpieczniejszym adresem niż o wiele bardziej “gościnne” strefy przybrzeżne. Gdy powierzchnia planety przechodziła przez biologiczny wstrząs, głębiny mogły działać jak chłodna, cicha poczekalnia dla linii, które później miały wykorzystać swoją szansę.
Muszla, która nie zniknęła, też opowiada tę historię
Jednym z ciekawszych tropów w tej pracy jest rola wewnętrznej muszli. U dzisiejszych mątw ma ona postać sepiostanu, u wielu kałamarnic przypomina cienki gladius, u innych przybiera jeszcze bardziej osobliwe formy. Bywa też redukowana albo niemal znika. Mimo tej różnorodności sama jej obecność okazuje się ważną wskazówką ewolucyjną.
Jeśli w późnej kredzie płytkie, bardziej kwaśne środowiska rzeczywiście były szczególnie niekorzystne dla struktur wapiennych, to zachowanie różnych form wewnętrznej muszli może wspierać obraz głębszego, bardziej osłoniętego pochodzenia tych zwierząt. To nie jest drobiazg anatomiczny dla kolekcjonerów osobliwości. To raczej subtelny podpis środowiska, w którym dana linia miała większą szansę się utrzymać.
Po wymieraniu na granicy kredy i paleogenu planeta nie wróciła od razu do równowagi. Odbudowa ekosystemów trwała długo, ale z czasem pojawiły się nowe nisze, a rafy koralowe i płytkowodne środowiska zaczęły znowu oferować więcej możliwości życia. Wtedy właśnie wiele linii kałamarnic i mątw ruszyło ku wodom płytszym i nadbrzeżnym, a wraz z tym zaczął się etap szybkiego różnicowania.
To świetnie tłumaczy, dlaczego dzisiejsze kałamarnice i mątwy są tak różnorodne mimo stosunkowo skromnego zapisu kopalnego. Najpierw doszło do głębokiego, wcześniejszego rozdzielenia głównych linii, ale przez długi czas ich historia nie dawała jeszcze tego widowiskowego efektu, który dziś kojarzymy z ich ekologicznym sukcesem. Dopiero później, kiedy środowiska przybrzeżne znów otworzyły się na nowych lokatorów, ewolucja przyspieszyła.
To trochę jak historia zespołu, który przez lata ćwiczył w piwnicy, a na scenę wyszedł dopiero wtedy, gdy otworzyła się odpowiednia sala koncertowa. Sam talent był już wcześniej. Potrzebne były jeszcze warunki, by naprawdę wybrzmiał.
Genomy wreszcie posprzątały stary bałagan
Ta praca ma jeszcze jedną ważną wartość: porządkuje drzewo ewolucyjne grupy, która od dawna sprawiała problemy. Zapis kopalny jest ubogi, wiele cech budowy może mylić, a genomy głowonogów są duże i trudne do analizy. Dopiero połączenie szerokich danych genomowych z nowo zsekwencjonowanymi genomami kilku kluczowych gatunków pozwoliło złożyć bardziej spójny obraz.
Szczególnie ważne okazały się gatunki, które wcześniej działały na systematyków jak biologiczne zagadki. Jednym z nich był spirulowiec, czyli tak zwana ram’s horn squid, z nietypową spiralną muszlą wewnętrzną. Właśnie takie formy często mieszają w klasyfikacji najbardziej, bo wyglądają jak ewolucyjny przypis napisany innym charakterem pisma niż reszta tekstu.
Źródła: Science Daily; Nature
