I cervelli di polpo si sono evoluti per condividere un tratto sorprendente con il nostro cervello: ScienceAlert

EMBARGO venerdì 25 novembre 1900 GMT | Sabato 26 novembre 06:00 AEST

La nostra splendida piccola biglia blu di un pianeta è piena di una gamma sorprendentemente diversificata di forme di vita, ma alcune sono sicuramente più esotiche di altre.

Ciò è particolarmente vero per il polpo, un animale così bizzarro che invita regolarmente a fare paragoni con gli alieni.

Infatti, se sulla Terra ci fosse mai stata una creatura abbastanza strana da evolversi altrove, Secondo il neuroscienziato britannico Anil SethÈ il polpo. Anche alcune teorie marginali Suggeriamo che i polpi potrebbero essere alieni.

Tuttavia, ci sono molte prove che collegano fortemente l’evoluzione del polpo alla Terra, e un nuovo team guidato dal biologo dei sistemi Nicholas Ragowski del Max Delbrück Center for Molecular Medicine lo ha appena scoperto.

Il che è davvero interessante.

È una caratteristica che il cervello dei polpi condivide con gli umani e altri vertebrati: un enorme deposito di microRNA nel loro tessuto nervoso.

“questo è,” Rajewsky dice“,” Cosa ci collega con un polpo!

I polpi sono curiosi in molti modi. Loro sono intelligenticosì come altri cefalopodi, come i calamari. Sono stati trovati cervelli di calamaro Complesso quasi quanto il cervello dei cani. Ci sono persino prove che lo suggeriscono I polpi possono sognare Raramente è confermato negli invertebrati.

A differenza di altri animali intelligenti, il suo sistema nervoso è altamente distribuito, con gran parte dei 500 milioni di neuroni sparsi tra le sue braccia. Ogni braccio è capace di Prendere decisioni in modo indipendente Potrebbe continuare a rispondere agli stimoli dopo averlo tagliato.

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Il complesso sistema nervoso e l’intelligenza dei cefalopodi erano una specie di enigma. Questi tratti sono relativamente comuni nei vertebrati, ma si distinguono davvero tra gli invertebrati.

C’è un’altra cosa davvero strana sui polpi e altri cefalopodi. I loro corpi possono rapidamente modificare il loro RNA sequenze Al volo di adattarsi al loro ambiente. Non è così che di solito funziona l’adattamento; Normalmente, inizia con il DNA e questi cambiamenti si trasferiscono nell’RNA.

Ciò ha spinto Ragowski a chiedersi quali altri segreti dell’RNA potrebbero avere i polpi.

Analizzando 18 campioni ottenuti da polpi morti – forniti dalla Stazione Zoologica Anton Dohrn Marine Research Institute in Italia – Rajewsky e il suo team hanno sequenziato l’RNA principalmente da polpo comunepolpo volgare. Lo studio ha incluso anche un intero polpo a due macchie della California (polpo bimaculoide) e calamaro bobtail hawaiano (Scolop Euprymna).

Il sequenziamento ha fornito un profilo dell’mRNA e dei piccoli RNA al suo interno. I risultati sono stati sorprendenti.

“C’è stato davvero un sacco di editing dell’RNA, ma non in aree che riteniamo importanti”, ha detto. Rajewsky spiega.

Ciò che il team ha scoperto è che i polpi contengono molti microRNA, o miRNA. Hanno trovato 164 geni miRNA raggruppati in 138 famiglie di miRNA nel polpo comune e 162 geni miRNA raggruppati nelle stesse 138 famiglie nel polpo a due macchie della California. E 42 delle famiglie erano nuove, principalmente nel cervello e nel tessuto nervoso.

I miRNA sono molecole di RNA non codificanti altamente coinvolte nella regolazione dell’espressione genica e si legano a molecole di RNA più grandi per aiutare le cellule a regolare le proteine ​​che producono.

Il fatto che queste famiglie di miRNA siano conservate nei polpi, così come i siti di legame dell’RNA, suggerisce che svolgono ancora un ruolo nella biologia dei polpi, sebbene gli scienziati non sappiano ancora quale sia quel ruolo o quali cellule partecipino all’RNA. . insieme a.

“Questa è la terza più grande espansione delle famiglie di microRNA nel mondo animale e la più grande al di fuori dei vertebrati”, afferma il biologo. Grigorij Zolotarovora al Center for Genome Organization in Spagna, precedentemente nel laboratorio di Rajewsky.

“Per darti un’idea delle dimensioni, le vongole, che sono anche molluschi, hanno acquisito solo cinque nuove famiglie di microRNA dall’ultima volta che hanno condiviso l’antenato che hanno condiviso con i polpi – mentre i polpi ne hanno guadagnati 90!”

Gli unici ingrandimenti simili si sono verificati nei vertebrati, sebbene su scala leggermente diversa. Il genoma umano codifica, per contesto, attorno ad esso 2.600 miRNA maturi. Ma ci sono tanti miRNA nella famiglia dei polpi quanti sono gli animali come i polli e le rane.

I ricercatori affermano che la scoperta suggerisce che l’intelligenza complessa, compresa quella dei cefalopodi, potrebbe essere collegata all’espansione dell’RNA.

È interessante notare che questa non è l’unica somiglianza tra il cervello del polpo e il cervello dei vertebrati. Scienziati trovato in precedenza I cervelli umani e di polpo contengono un gran numero di un tipo di cellula chiamato trasposoni. Sembra che stia succedendo molto di più nella testa di un polpo (e nelle sue braccia) di quanto capiamo.

Il prossimo passo per il team di Rajewsky è cercare di capire esattamente cosa stanno facendo queste particelle microscopiche.

“L’esplosione osservata del repertorio del gene miRNA nei cefalopodi coliformi può indicare,” scrivono i ricercatori“che le micromolecole, e forse le loro funzioni neurologiche specializzate, sono strettamente correlate e possono essere necessarie per l’emergere di cervelli complessi negli animali”.

Ricerca pubblicata in La scienza avanza.