Биологи обнаружили удивительное сходство между генетикой и умом людей и осьминогов

Ученые из Центра молекулярной медицины имени Макса Дельбрюка предположили, что человеческий вид получил свой сложный мозг тем же способом, что и осьминоги. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.

Предыдущие исследования показали, что при изменении внешних условий у осьминогов чрезвычайно быстро меняются последовательности РНК. Обычно адаптация начинается с изменения генов ДНК, которую можно сравнить с поваренной книгой, а РНК — с рецептом, записанным на отдельный листок. Изменить информацию на листке гораздо проще, чем перепечатывать книгу.

Авторы новой работы предположили, что такая гибкость РНК как-то связана с репертуаром микроРНК — малых молекул, которые могут специфично связываться с определенным участком РНК. При этом происходит повышение или снижение активности выработки того вещества, за синтез которого отвечает РНК.

Проанализировав 18 образцов, полученных из мертвых осьминогов Octopus vulgaris, Octopus bimaculoides и кальмара Euprymna scolopes, ученые подтвердили свою гипотезу. У головоногих обнаружилось 138 семейств микроРНК, из которых 42 семейства были новыми и встречались в основном в головном мозге и нервной ткани.

Это открытие поставило осьминогов на третье место по разнообразию микроРНК в мире животных и на первое — среди беспозвоночных. Количество микроРНК у осьминогов такое же, как у позвоночных животных, например, кур и лягушек.

Для сравнения: устрицы и осьминоги когда-то имели общего предка. С тех пор первые приобрели всего пять новых семейств микроРНК, а осьминоги — 90. Всего один раз подобные масштабные приобретения произошли у позвоночных — геном человека кодирует около 2600 зрелых микроРНК.

Открытие, по словам исследователей, предполагает, что сложный интеллект, включая ум головоногих, может быть связан с этой экспансией микроРНК.

Ранее было доказано, что мозг кальмара почти так же сложен, как мозг собаки. Есть даже свидетельства того, что осьминоги могут видеть сны, что редко подтверждается у беспозвоночных. В отличие от других разумных животных, их нервная система сильно распределена: значительная часть из 500 млн нейронов разбросана по рукам. Каждая рука способна принимать решения независимо и может даже продолжать реагировать на раздражители после отделения.