Super-creierul caracatițelor: descoperirea moleculară care explică inteligența lor uimitoare

Adaugă-ne ca sursă preferată

Urmărește-ne in Discover

O descoperire făcută întâmplător de către cercetători a scos la iveală un detaliu neașteptat despre super-creierul caracatițelor: unele dintre cele mai inteligente specii de animale prezintă o ruptură structurală în ARN-ul ribozomal care nu a mai fost observată până acum la niciun animal. Descoperirea a fost atât de neobișnuită încât, inițial, oamenii de știință au crezut că au făcut o greșeală.

În realitate, această particularitate pare să le ofere caracatițelor o capacitate remarcabilă de a sintetiza proteine. Este prea devreme pentru a spune dacă ruptura reprezintă cheia inteligenței lor, însă ar putea contribui la explicarea modului în care aceste animale reușesc să dezvolte sisteme nervoase atât de vaste și complexe pe parcursul vieții.

Caracatițele sunt printre cele mai neobișnuite forme de viață de pe Pământ. Au un sistem nervos extrem de complex, iar pe lângă creierul principal dispun de grupuri de neuroni de-a lungul celor opt brațe. Mai mult, super-creierul caracatițelor se dezvoltă enorm pe parcursul vieții: în timp ce creierul uman își mărește volumul de aproximativ patru ori de la naștere până la maturitate, cel al caracatiței crește de circa 100 de ori.

Ce secret se află în super-creierul caracatițelor?

Cercetătorii au efectuat analize obișnuite ale ARN-ului extras din țesuturile caracatițelor când au observat ceva ciudat. La examinarea probelor, ARN-ul ribozomal 28S părea să fie rupt în două.

„Ruptura a fost atât de neașteptată încât, în primele experimente, am crezut că este posibil să fi făcut o greșeală”, a explicat Amy Lee, de la Universitatea Harvard.

Analizele ulterioare au demonstrat însă că nu era o eroare. Era vorba despre o ruptură specifică caracatițelor, localizată într-o regiune a ARN-ului numită helix 88 (SUA). Fenomenul a fost identificat în numeroase țesuturi și în diferite etape de dezvoltare.

Particularitatea apare doar la caracatițele din grupul Incirrata, care trăiesc în principal în ape puțin adânci. Caracatițele Cirrata, care trăiesc în adâncurile oceanului și printre care se numără și faimoasa caracatiță Dumbo, nu prezintă această ruptură. În mod interesant, speciile Incirrata sunt considerate mai inteligente decât rudele lor din adâncuri.

Este această ruptură din ADN secretul inteligenței caracatițelor?

ARN-ul este esențial pentru producerea proteinelor. Informația din ADN este transcrisă în ARN mesager, care ajunge la ribozomi. Aceștia citesc mesajul, iar moleculele de ARN de transfer aduc aminoacizii necesari construirii proteinelor, explică IFL Science.

Pentru a vedea ce efect are ruptura asupra acestui proces, cercetătorii au comparat ribozomii de caracatiță, calamar și om. Rezultatele au fost surprinzătoare: ribozomii caracatițelor au fost mult mai selectivi în privința moleculelor de ARN de transfer pe care le acceptau în timpul sintezei proteinelor. Ribozomii calamarilor au fost mai puțin selectivi, iar cei umani au avut dificultăți considerabile în a procesa moleculele testate.

Când cercetătorii au introdus aceeași modificare în ribozomii unor bacterii, aceștia au devenit, la rândul lor, mai preciși în producerea proteinelor.

Descoperirea este importantă deoarece cefalopodele, inclusiv caracatițele, își modifică intens ARN-ul mesager, ceea ce le permite să producă o varietate foarte mare de proteine. Ribozomii extrem de selectivi ar putea împiedica aceste modificări să ducă la erori și proteine instabile.

Această combinație ar putea ajuta la explicarea dezvoltării sistemului nervos extraordinar de complex al caracatițelor. „Sinteza mai precisă a proteinelor ar putea fi o adaptare care contribuie la susținerea acestui sistem nervos complex”, a spus Lee.

Studiul a fost publicat în revista Current Biology.

Vă recomandăm să citiți și:

Compoziția chimică din Oceanul Arctic a depășit un punct critic ireversibil

Aceasta este dovada că o arahnidă este și prădătoare, nu doar necrofagă

Test de cultură generală. Se înțeleg păsările între ele chiar dacă sunt specii diferite?

O adevărată hartă a comorilor: Cercetătorii dezvăluie unde se ascund zăcămintele de pământuri rare