Știința cefalopodelor este chiar mai ciudată și mai misterioasă decât ți-ai imaginat

Știința cefalopodelor este chiar mai ciudată și mai misterioasă decât ți-ai imaginat

Acest băiat drăguț poate fi viitorul tehnologiei medicinale. (Cu amabilitatea lui Joshua Rosenthal / Folosit cu permisiunea)

Un raport a fost lansat mai devreme luna aceasta despre un trio de pui de calmar uriaș care a fost descoperit în largul coastei Japoniei, oferindu-ne prima privire la primele vieți ale acestor creaturi misterioase. Dar chiar și cu această nouă descoperire uluitoare, multe despre cefalopode în general rămân un mister. Cum cred ei? Cum își controlează ei corpurile extraterestre? Cum devin atât de buni să se ascundă?

Din fericire, oamenii de știință din cefalopode caută răspunsuri, iar descoperirile recente sugerează că acestea ar putea avea un impact peste tot, de la lumea medicală la cea militară.

Pentru a afla mai multe, am vorbit cu Dr. Joshua Rosenthal de la Institutul de Neurobiologie de la Campusul de Științe Medicale al Universității din Puerto Rico. Rosenthal a studiat genetica cefalopodelor timp de 25 de ani și spune că există o serie de domenii de interes care îi fascinează în prezent pe cercetători, printre care principalele modurile în care gândesc cefalopodele, structura lor moleculară ciudată și abilitățile lor remarcabile de camuflaj. Dar într-adevăr totul se rezumă la complexitatea lor. „Nouăzeci la sută din munca efectuată asupra cefalopodelor poate fi considerată ca fiind sub umbrela complexității”, spune Rosenthal.

Nimic nu este simplu despre calmari și caracatițe, nici comportamentul lor și nici forma lor moleculară. După cum notează Rosenthal, rădăcinile comportamentului cefalopodelor sunt complet străine de ale noastre. „Ați putea argumenta că un șoarece sau un câine sau noi sau un cimpanzeu, că am venit de-a lungul unei gene similare pentru a atinge complexitatea comportamentală”, spune Rosenthal. „Devenind organisme care pot face alegeri, pot rezolva puzzle-uri, lucruri de genul”. Cu toate acestea, cefalopodele au ajuns la acest tip de funcționare superioară printr-o descendență complet diferită și aparent unică pe care acum încercăm să o înțelegem. Aceasta se prezintă în mai multe moduri, de la caracatițe care sunt capabile să deschidă borcanele sau să scape din rezervoare (și chiar să prezică rezultatele sportive, deși acest lucru este mai puțin științific), până la un comportament remarcabil observat la calmarul Humboldt care poate fi o formă de comunicare. În cazul calmarului Humboldt, s-a observat că aceștia creează un efect stroboscopic de-a lungul pielii, schimbând rapid culoarea de la roșu la alb, în ​​ceea ce se presupune că este un mod de a vorbi cu alți calmari din apropiere.

O altă mare întrebare în acest sens este dacă cefalopodele au sau nu pielea gânditoare. Toate cefalopodele au cromatofori în piele care le permit să-și schimbe culorile, în general pentru a se camufla, dar acum aflăm că acest proces poate fi controlat de un sistem care ar putea fi considerat ca un creier secundar răspândit în toată pielea. Caracatițele în special sunt probabil cei mai mari cameleoni din întreaga natură, având capacitatea de a schimba nu numai culoarea, ci și textura pielii. „Băieții ăștia aruncă în aer cameleonii”, spune Rosenthal.

După cum ne-a spus Rosenthal, se știe că sistemul nervos central al cefalopodelor joacă un rol în producerea abilităților lor de camuflaj, dar pot folosi și un sistem nervos periferic pentru a schimba automat culoarea ca răspuns la stimul. Cercetătorii au descoperit că unele cefalopode nu numai că au proteine ​​sensibile la lumină încorporate în piele (proteine ​​care se găsesc în mod normal în ochi), dar că pot fi capabile să-și schimbe culoarea pielii fără a-și consulta creierul. „Poate că pielea ca organ are capacitatea de a procesa informații la nivel local”, a spus Rosenthal. „Ne gândim întotdeauna la creierul nostru ca la creierul din capul nostru, nu? [But with cephalopods] s-ar putea să trebuiască să începi să te gândești la creierul lor ca la această masă de neuroni din capul lor, dar au și o mulțime de neuroni la periferie, în brațe, în piele, care procesează informații.” Desigur, cercetarea asupra pielii inteligente a cefalopodelor și a remarcabilului lor camuflaj este de mare interes pentru antreprenorii militari, care finanțează de fapt o parte din munca în domeniu.

Un creier uriaș. (Cu amabilitatea lui Joshua Rosenthal / Folosit cu permisiunea)

Și nu este doar culoare, ci și mișcare. Cercetătorii israelieni au descoperit recent că unele tentacule de caracatițe par să fie controlate nu direct de creier, ci chiar de brațele lor dense de neuroni. Imaginează-ți doar dacă brațul tău ar fi capabil să-și facă propriul lucru în timp ce creierul tău se concentra pe altceva. Dacă același comportament ar putea fi învățat cu brațele robotice, am putea fi cu un pas mai aproape de roboții reali, ca un exemplu.

Chiar și la nivel molecular, încă descoperim lucruri uimitoare despre cefalopode. Lucrările lui Rosenthal sunt la nivel de gene și ARN și a descoperit o trăsătură cefalopodă care ar putea avea într-o zi un impact masiv asupra lumii medicinei. Fără a se pierde prea mult în jargon, Rosenthal a descoperit că cefalopodele sunt maeștri în editarea ARN-ului. În mod tradițional, în sistemele biologice de orice fel, genele trimit informații către ARN, care acționează ca un intermediar, procesând informațiile din gene și scuipat proteinele adecvate care apoi merg și execută orice funcție pentru care au fost create. Cu toate acestea, la cefalopode, începe să arate că ARN-ul lor se schimbă și editează în mod regulat informațiile din genele lor, posibil ca răspuns la stimuli externi. „Cefalopodele au acest sistem cu adevărat activ de schimbare a informațiilor la nivel de ARN”, a spus Rosenthal, „60-70 la sută din genele lor sunt modificate la nivel de ARN. Deci gena va spune, „proteina ar trebui să arate așa”, dar apoi se transformă în ARN și se modifică ușor. Ca și cum ai edita o poveste.”

Frumoasă și puțin înfricoșătoare. (Cu amabilitatea lui Joshua Rosenthal / Folosit cu permisiunea)

Editarea ARN nu este nemaiauzită la alte specii. De fapt, oamenii au aproximativ 100 de locuri în corpul lor unde poate avea loc procesul. Dar, conform cercetărilor lui Rosenthal, există aproape 60.000 de astfel de locuri în calmar. Ceea ce înseamnă toată această discuție științifică este că calmarul poate să-și schimbe informațiile genetice din zbor, ca răspuns la mediul lor. Aplicația reală a acestei editări ARN este încă în curs de cercetare, dar dacă este adevărat că organismele individuale își pot schimba moleculele și procesele interne pentru a se adapta imediat la schimbări, ramificațiile ar putea fi uriașe. Cea mai mare aplicație ar putea foarte bine să fie în domeniul medicinei, unde putem într-o zi să reușim ca propriile noastre corpuri să fie atât de fluide din punct de vedere molecular. Cefalopodele au o popularitate în acest moment (pentru joc de cuvinte), și cu cât cunoaștem mai multe despre ei, se pare că s-ar putea strecura din ce în ce mai mult în centrul atenției.

Leave a Comment

Adresa ta de email nu va fi publicată.