- Горячие темы:
- Все для фронта - все про оружие и технику
Эволюция осьминогов оказалась более странной, чем считалось
Удивительно, но в апреле 2017 года ученые обнаружили, что осьминоги, а также некоторые виды кальмаров и каракатиц регулярно редактируют свои последовательности РНК (рибонуклеиновой кислоты), чтобы адаптироваться к окружающей среде.
Читай также: На большой глубине засняли редкого осьминога
Это странно, потому что на самом деле у многоклеточных животных обычно не происходит адаптации. Когда организм изменяется каким-то фундаментальным образом, это обычно начинается с генетической мутации - изменения ДНК.
Затем эти генетические изменения переводятся в действие молекулярным помощником ДНК, РНК. Вы можете думать об инструкциях ДНК как о рецепте, в то время как РНК - это повар, который организует приготовление пищи на кухне каждой клетки, производя необходимые белки, которые поддерживают работу всего организма.
Но РНК не просто слепо выполняет инструкции - иногда она импровизирует с некоторыми ингредиентами, изменяя, какие белки производятся в клетке, в редком процессе, называемом редактированием РНК .
Когда такое редактирование происходит, оно может изменить то, как работают белки, позволяя организму точно настраивать свою генетическую информацию, фактически не подвергаясь каким-либо генетическим мутациям. Но большинство организмов не особо беспокоится об этом методе, поскольку он беспорядочный и чаще вызывает проблемы, чем их решение.
Читай также: В океане обнаружили новый вид гигантских осьминогов
В 2015 году исследователи обнаружили, что обыкновенный кальмар отредактировал более 60 процентов РНК в своей нервной системе. Эти правки существенно изменили физиологию его мозга, предположительно для адаптации к различным температурным условиям в океане.
Команда вернулась в 2017 году с еще более поразительной находкой: как минимум два вида осьминогов и одна каракатица делают одно и то же на регулярной основе. Чтобы провести эволюционные сравнения, они также посмотрели на наутилуса и брюхоногого моллюска и обнаружили, что им не хватает способности редактировать РНК.
"Это показывает, что высокие уровни редактирования РНК, как правило, не связаны с моллюсками; это изобретение жесткокрылых головоногих моллюсков", - сказал со-ведущий исследователь Джошуа Розенталь из Морской биологической лаборатории США.
Читай также: Британский ученый: На спутнике Юпитера есть осьминоги
Исследователи проанализировали сотни тысяч регистраций РНК у этих животных, которые принадлежат к подклассу колеидных головоногих. Они обнаружили, что умное редактирование РНК особенно распространено в нервной системе.
Это правда, что жесткие головоногие моллюски исключительно умны. Существует бесчисленное количество захватывающих историй о побегах осьминогов, не говоря уже об использовании инструментов. Так что это, безусловно, убедительная гипотеза, что ум осьминога может возникнуть из-за их нетрадиционно высокой зависимости от редактирования РНК для поддержания работы мозга.
"С этими головоногими моллюсками происходит что-то принципиально иное", - сказал Розенталь.
Но дело не только в том, что эти животные умеют исправлять свою РНК по мере необходимости - команда обнаружила, что эта способность идет с явным эволюционным компромиссом, который отличает их от остального животного мира.
Читай также: У берегов Австралии нашли город осьминогов
Что касается обычной геномной эволюции (той, которая использует генетические мутации, как упоминалось выше), колеоиды развиваются очень, очень медленно. Исследователи утверждали, что это была необходимая жертва - если вы найдете механизм, который поможет вам выжить, просто продолжайте его использовать.
"Вывод состоит в том, что для того, чтобы сохранить эту гибкость при редактировании РНК, колеоиды должны были отказаться от способности развиваться в окружающих регионах", - сказал Розенталь .
В качестве следующего шага команда будет разрабатывать генетические модели головоногих моллюсков, чтобы они могли проследить, как и когда начинается редактирование РНК.
"Это может быть что-то простое, например, изменение температуры, или такое сложное, как опыт, форма памяти", - сказал Розенталь .
Результаты опубликованы в Cell.
Напомним, ранее сообщалось, что у щупалец осьминога нашли независящие от мозга нейронные сети.
Хотите знать важные и актуальные новости раньше всех? Подписывайтесь на Bigmir)net в Facebook и Telegram.
