Un om, o caracatiță și un coral n-ar putea arăta mai diferit, dar cromozomii lor păstrează fragmente recognoscibile ale unui genom moștenit de la un strămoș comun de peste 600 de milioane de ani, arată un studiu publicat pe 19 august în Science Advances.

O echipă internațională, condusă de cercetători de la Universitatea din Viena, a comparat pentru prima dată simultan 5.821 de genomuri animale asamblate la nivel de cromozom, provenind de la 4.454 de specii din 19 încrengături. Este cea mai amplă comparație de acest fel realizată vreodată în arborele animal. Spre deosebire de genomurile „ciornă”, care arată doar ce gene are un animal, asamblările la nivel de cromozom plasează fiecare genă în ordine, de-a lungul cromozomilor întregi – motiv pentru care sunt mult mai greu de produs și au devenit disponibile în număr suficient abia recent.

Un cadru nou pentru a compara mii de genomuri deodată

Echipa a dezvoltat un cadru numit „topologie genomică evolutivă”, care proiectează această diversitate uriașă pe o singură hartă. Abordarea arată că genomurile nu se schimbă la întâmplare: ele se deplasează pe un set limitat de „autostrăzi evolutive”, un traseu confirmat de sute de specii actuale ale căror genomuri poartă urme că au călătorit pe acest traseu sau că l-au părăsit, în momente și ritmuri diferite.

„Pentru prima dată putem vedea mii de genomuri pe o singură hartă și putem urmări traseele unice pe care a evoluat ADN-ul animalelor”, a explicat Darrin Schultz, care a condus lucrarea ca cercetător postdoctoral la Universitatea din Viena și este acum profesor asistent la Lehigh University. „Iar dacă pliem harta într-un alt mod, putem compara felul în care diferite grupuri de animale au luat trasee diferite unele față de altele, după ce s-au despărțit pe căi evolutive separate.”

Fuziunile de cromozomi lasă urme permanente, imposibil de șters

La baza acestor tipare stă un proces numit „fuziune cu amestecare”: când doi cromozomi fuzionează, genele lor se intercalează într-un mod care nu mai poate fi desfăcut, lăsând o înregistrare permanentă a evenimentului. Pentru că aceste schimbări sunt ireversibile, ele funcționează ca markeri de încredere ai unei ascendențe comune. Cercetătorii au constatat că diferențele de număr de cromozomi dintre grupurile de animale apar fie din combinarea, fie din separarea unor cromozomi ancestrali, iar în ambele cazuri, fuziunea cu amestecare împinge liniile evolutive pe trasee foarte diferite unele de altele.

Oleg Simakov, profesor la Universitatea din Viena și coordonator al studiului alături de Schultz, a subliniat că înțelegerea acestor reguli ale evoluției nu ține doar de trecut, ci permite și explorarea direcțiilor viitoare ale evoluției genomice, oferind repere utile pentru conservarea biodiversității animale.

Câteva linii evolutive au genomuri fără egal

Harta arată și care linii evolutive au arhitectura genomică cea mai neobișnuită – țânțarii, bureții de sticlă sau râmele ocupă regiuni izolate, fără paralelă apropiată printre celelalte animale analizate. Cercetătorii spun că acest tip de hartă poate ajuta la identificarea liniilor evolutive cu adevărat distincte pentru studii viitoare, la testarea legăturii dintre schimbările cromozomiale și diferențele de reglare genică sau dezvoltare, și chiar la simularea unor direcții posibile pentru evoluția genomică viitoare.

Studiul arată, în esență, că evoluția genomurilor nu e un proces la voia întâmplării, ci urmează un număr limitat de trasee, iar odată ce o linie evolutivă „iese de pe autostradă” într-o anumită direcție, nu se mai poate întoarce.

---

Sursă: Darrin T. Schultz, Arno Blümel, Dalila Destanović, Fatih Sarigol, Oleg Simakov — Universitatea din Viena, publicat în Science Advances, 19 august 2026, DOI: 10.1126/sciadv.adz5561