Evoluția caracatiței și calmarilor este oficial mai ciudată decât ne-am fi putut imagina vreodată

Evoluția caracatiței și calmarilor este oficial mai ciudată decât ne-am fi putut imagina vreodată

Tocmai când credeam că caracatițele nu ar putea fi mai ciudate, se dovedește că ei și frații lor cefalopode evoluează diferit față de aproape orice alt organism de pe planetă.

Într-o întorsătură surprinzătoare, în aprilie 2017, oamenii de știință au descoperit că caracatițele, împreună cu unele specii de calmari și sepie, își editează în mod obișnuit secvențele de ARN (acid ribonucleic) pentru a se adapta la mediul lor.

Acest lucru este ciudat pentru că nu așa se întâmplă de obicei adaptările la animalele multicelulare. Când un organism se schimbă într-un mod fundamental, începe de obicei cu o mutație genetică – o schimbare a ADN-ului.

Aceste modificări genetice sunt apoi traduse în acțiune de către adulținul molecular al ADN-ului, ARN. Vă puteți gândi la instrucțiunile ADN-ului ca la o rețetă, în timp ce ARN este bucătarul care orchestrează gătitul în bucătăria fiecărei celule, producând proteinele necesare care mențin întregul organism în funcțiune.

Dar ARN-ul nu execută doar orbește instrucțiuni – ocazional improviză cu unele dintre ingrediente, schimbând care proteine ​​sunt produse în celulă într-un proces rar numit editare ARN.

Când are loc o astfel de modificare, poate schimba modul în care funcționează proteinele, permițând organismului să-și ajusteze informațiile genetice fără a suferi mutații genetice. Dar majoritatea organismelor nu prea se deranjează cu această metodă, deoarece este dezordonată și provoacă probleme mai des decât rezolvarea lor.

„Consensul dintre oamenii care studiază astfel de lucruri este că Mama Natură a încercat editarea ARN-ului, a găsit-o lipsită și a abandonat-o în mare măsură”, a raportat Anna Vlasits pentru Cablat.

Dar se pare că cefalopodele nu au primit nota.

În 2015, cercetătorii au descoperit că calmarul comun a editat mai mult de 60% din ARN-ul din sistemul său nervos. Aceste modificări i-au schimbat în esență fiziologia creierului, probabil pentru a se adapta la diferite condiții de temperatură din ocean.

Echipa s-a întors în 2017 cu o descoperire și mai uimitoare – cel puțin două specii de caracatiță și o sepie fac același lucru în mod regulat. Pentru a face comparații evolutive, ei s-au uitat, de asemenea, la un nautilus și un melc gasteropod și au constatat că lipsește priceperea lor de editare a ARN-ului.

„Acest lucru arată că nivelurile ridicate de editare a ARN nu este, în general, un lucru cu moluște; este o invenție a cefalopodelor coleoide”, a spus cercetătorul co-conducător, Joshua Rosenthal de la Laboratorul de biologie marine din SUA.

Cercetătorii au analizat sute de mii de locuri de înregistrare a ARN la aceste animale, care aparțin subclasei coleoide a cefalopodelor. Ei au descoperit că editarea inteligentă a ARN-ului a fost deosebit de comună în sistemul nervos coleoid.

„Mă întreb dacă are legătură cu creierul lor extrem de dezvoltat”, a spus geneticianul Kazuko Nishikura de la Institutul Wistar din SUA, care nu a fost implicat în studiu, a spus lui Ed Yong la Atlanticul.

Este adevărat că cefalopodele coleoide sunt excepțional de inteligenți. Există nenumărate povești fascinante ale artiștilor de evadare de caracatiță, ca să nu mai vorbim de dovezi ale folosirii instrumentelor și de acel tip cu opt brațe dintr-un acvariu din Noua Zeelandă care a învățat să fotografieze oameni. (Da într-adevăr.)

Deci, este cu siguranță o ipoteză convingătoare că inteligența caracatiței ar putea proveni din dependența lor neconvențional de mare de modificările ARN pentru a menține creierul în funcțiune.

„Se întâmplă ceva fundamental diferit la aceste cefalopode”, a spus Rosenthal.

Dar nu este doar faptul că aceste animale sunt abil în a-și fixa ARN-ul după cum este necesar – echipa a descoperit că această abilitate a venit cu un compromis evolutiv distinct, care le diferențiază de restul lumii animale.

În ceea ce privește evoluția genomică obișnuită (cea care folosește mutații genetice, așa cum am menționat mai sus), coleoizii au evoluat foarte, foarte lent. Cercetătorii au susținut că acesta a fost un sacrificiu necesar – dacă găsești un mecanism care te ajută să supraviețuiești, continuă să-l folosești.

„Concluzia aici este că, pentru a menține această flexibilitate de a edita ARN, coleoizii au trebuit să renunțe la capacitatea de a evolua în regiunile înconjurătoare – foarte mult”, a spus Rosenthal.

În următorul pas, echipa va dezvolta modele genetice ale cefalopodelor, astfel încât să poată urmări cum și când începe această editare ARN.

„Ar putea fi ceva la fel de simplu precum schimbările de temperatură sau la fel de complicat ca experiența, o formă de memorie”, a spus Rosenthal.

Concluziile au fost publicate în Celulă.

O versiune a acestei povești a fost publicată inițial în aprilie 2017.

.

Leave a Comment

Adresa ta de email nu va fi publicată.