烏賊、章魚和墨魚，甚至對研究它們的科學家來說都是奇妙的奇怪生物。它們被稱為軟體或頭足類動物，擁有所有無脊椎動物中最大的神經系統、複雜的行為，如瞬間的偽裝、布滿靈巧吸盤的手臂，以及其他進化上的獨特特徵。
現在，科學家已經深入研究了頭足類動物的基因組，以了解這些不尋常的動物是如何形成的。在此過程中，他們發現頭足類動物的基因組和這些動物一樣古怪。來自伍茲霍爾海洋生物實驗室（MBL）、維也納大學、芝加哥大學、沖繩科學技術研究所和加州大學伯克利分校的科學家們在《自然通訊》雜誌上發表的兩項新研究中報告了他們的發現。
“大型和精細的大腦已經進化了幾次，”共同牽頭人、MBL的Hibbitt研究員Caroline Albertin說。”一個著名的例子是脊椎動物。另一個是軟體的頭足類動物，它們作為一個單獨的例子，說明大型複雜的神經系統可以被組合在一起。通過了解頭足類動物的基因組，我們可以深入了解在建立神經系統方面的重要基因，以及了解神經元的功能”。
在本周發表的Albertin等人的文章中，該團隊分析和比較了三個頭足類物種的基因組–兩個魷魚（Doryteuthis pealeii和Euprymna scolopes）和一個章魚（Octopus biMaculoides）。
對這三種頭足類動物的基因組進行測序，更不用說對它們進行比較了，這是由Grass基金會資助的一項艱巨的工作，在世界各地的實驗室進行了數年。
“這項新工作的最大進展可能是提供了不少於三個頭足類動物基因組的染色體水平組合，所有這些都可以在MBL進行研究，”共同作者、芝加哥大學神經生物學和生物學及解剖學教授Clifton Ragsdale說。
Albertin說：”染色體水平的組裝使我們能夠更好地細化有哪些基因，它們的順序是什麼，因為基因組的碎片化程度較低。所以現在我們可以開始研究可能驅動這些基因表達的調控元素。”
最後，比較基因組使科學家們得出結論，軟體頭足類動物的新特性的進化部分是由三個因素促成的。
在進化早期，頭足類動物基因組的大規模重組
特定基因家族的擴展
信使RNA分子的大規模編輯，特別是在神經系統組織。
最引人注目的是，”他們發現頭足類動物的基因組”被難以置信地攪亂了”。
在上周發表的一項相關研究中（Schmidbaur等人），研究小組探討了Euprymna scolopes中高度重組的基因組如何影響基因表達。研究小組發現，基因組重排導致了新的相互作用，這些相互作用可能參與了許多新的頭足類組織的製造，包括它們龐大而精細的神經系統。
Albertin說：”在許多動物中，基因組內的基因順序在進化過程中一直被保留下來。但是在頭足類動物中，基因組經歷了爆發性的重組。這就出現了一個有趣的情況：基因被放到了基因組的新位置，有新的調控元素驅動基因的表達。這可能為新的性狀的進化創造機會。”