Creierul caracatiței, mai asemănător cu cel al omului decît se credea

Potrivit unui nou studiu, complexitatea neuronală și cognitivă a caracatiței ar putea proveni dintr-o analogie moleculară cu creierul uman.

Caracatița este un organism excepțional, cu un creier și capacități cognitive extrem de complexe, fiind unică în rîndul nevertebratelor. Atît de mult încît seamănă mai mult cu vertebratele decît cu nevertebratele în mai multe aspecte.

Complexitatea neuronală și cognitivă a acestor animale ar putea proveni dintr-o analogie moleculară cu creierul uman, după cum a descoperit un articol publicat recent în BMC Biology și coordonat de Remo Sanges de la Școala Internațională Superioară de Studii Avansate (SISSA) din Trieste și de Graziano Fiorito de la Stazione Zoologica Anton Dohrn din Napoli.

Această cercetare arată că aceleași „gene săritoare” sînt active atît în creierul uman, cît și în creierul a două specii, Octopus vulgaris, caracatița comună, și Octopus bimaculoides, caracatița californiană. O descoperire care ne-ar putea ajuta să înțelegem secretul inteligenței acestor organisme remarcabile.

Caracatița prezintă capacități cognitive extrem de complexe

Secvențierea genomului uman a dezvăluit încă din 2001 că peste 45% din acesta este compus din secvențe numite transpozoni, așa-numitele „gene săritoare” care se pot „muta” dintr-un punct în altul al genomului unui individ, amestecîndu-se sau duplicîndu-se.

În majoritatea cazurilor, aceste elemente mobile rămîn tăcute. Nu au efecte vizibile și și-au pierdut capacitatea de a se deplasa. Unele sînt inactive deoarece au acumulat, de-a lungul generațiilor, mutații. Altele sînt intacte, dar blocate de mecanismele de apărare celulară. Din punct de vedere evolutiv, chiar și aceste fragmente și copii rupte ale transpozonilor pot fi încă utile, ca „materie primă” pe care evoluția o poate sculpta, scrie SciTechDaily.

Dintre aceste elemente mobile, cele mai relevante sînt cele care aparțin așa-numitei familii LINE (Long Interspersed Nuclear Elements), care se găsesc în sute de copii în genomul uman și sînt încă potențial active.

Unică în rîndul nevertebratelor

În mod tradițional, s-a crezut că activitatea LINE-urilor era doar un vestigiu al trecutului, o rămășiță a proceselor evolutive care au implicat aceste elemente mobile, dar în ultimii ani au apărut noi dovezi care arată că activitatea lor este fin reglementată în creier.

Există mulți oameni de știință care cred că transpozonii LINE sînt asociați cu abilitățile cognitive, cum ar fi învățarea și memoria. Ei sînt deosebit de activi în hipocamp, cea mai importantă structură a creierului nostru pentru controlul neuronal al proceselor de învățare.

Genomul caracatiței, ca și al nostru, este bogat în „gene săritoare”, dintre care majoritatea sînt inactive. Concentrîndu-se asupra transpozonilor capabili de a copia și lipi, cercetătorii au identificat un element din familia LINE în părți ale creierului cruciale pentru capacitățile cognitive ale acestor animale.

Indicii despre modul în care a evoluat inteligența

Descoperirea a fost posibilă datorită tehnicilor de secvențiere de generație următoare, care au fost folosite pentru a analiza compoziția moleculară a genelor active în sistemul nervos al caracatiței.

„Descoperirea unui element din familia LINE, activ în creierul celor două specii de caracatițe, este semnificativă, deoarece adaugă sprijin ideii că aceste elemente au o funcție specifică”, explică Remo Sanges, directorul laboratorului de genomică computațională de la SISSA. Studiul, publicat în BMC Biology, a fost realizat de o echipă internațională cu peste douăzeci de cercetători din întreaga lume.

„Creierul caracatiței este analog din punct de vedere funcțional, în multe dintre caracteristicile sale, cu cel al mamiferelor”, spune Graziano Fiorito, director al Departamentului de Biologie și Evoluție a Organismelor Marine de la Stazione Zoologica Anton Dohrn. „Din acest motiv, de asemenea, elementul LINE identificat reprezintă un candidat interesant pentru a ne îmbunătăți cunoștințele despre evoluția inteligenței.”