69 784 subscribers

Осьминоги действительно будто с другой планеты, так как эволюционируют совершенно иначе

9,1k full reads
14k story viewsUnique page visitors
9,1k read the story to the endThat's 61% of the total page views
2,5 minutes — average reading time
Credit by Olga Visavi/Shutterstock.
Credit by Olga Visavi/Shutterstock.
Credit by Olga Visavi/Shutterstock.

Осьминоги всегда поражали учёных тем, что сильно выделяются среди всех животных на Земле. К примеру, несколько лет назад стало известно что они могут «видеть» своей кожей, с помощью которой эти существа могут чувствовать изменения в свете [1]. В некоторых работах можно даже встретить мнение, что именно осьминоги могли бы стать прародителями разумной цивилизации, скажем, на планете-океане.

Ну а в 2015 году учёные впервые обнаружили, что осьминоги, наряду с некоторыми видами кальмаров и каракатиц, вероятно, регулярно редактируют свои последовательности РНК (рибонуклеиновой кислоты), чтобы приспособиться к окружающей среде.

Это странно, потому что на самом деле адаптация у многоклеточных животных происходит совсем не так. Фундаментальные изменения в организме начинаются с мутации в ДНК, а уже потом эти изменения переводятся в действие РНК — молекулярным помощником ДНК. Если приводить аналогию, то ДНК выступает в качестве рецепта, а РНК — шеф-повара, 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 белки, которые производятся в клетке в редком процессе, называемом редактированием РНК [2].

Когда такое редактирование происходит, оно может изменить способ работы белков, позволяя организму точно настроить свою генетическую информацию без фактического прохождения каких-либо генетических мутаций. Этот процесс ещё менее надёжен, чем мутирование ДНК, и вызывает, как правило, больше проблем.

Большинство учёных считают, что #природа «дала такую возможность» всем, но она оказалась невостребованной и была отсеяна эволюцией. Но это только в том случае, как выясняется, когда организм не контролирует этот процесс.

В исследовании 2015 года сообщалось [3] о том, что обыкновенный кальмар редактировал более 60% РНК в своей нервной системе. Эти изменения существенно изменили физиологию его мозга, по-видимому, чтобы приспособиться к различным температурным условиям в океане.

Команда вернулась в 2017 году с ещё более поразительной находкой [4] — по крайней мере два вида осьминогов и одна каракатица регулярно делают то же самое. Исследователи обнаружили, что эта способность наблюдается только у головоногих подкласса Coleoidea [5].

Учёные, после анализа сотен тысяч участков РНК, обнаружили, что её умное редактирование было особенно распространено в нервной системе этих существ.

Колеоидные головоногие действительно исключительно разумные #животные . Существует бесчисленное множество захватывающих историй о побеге осьминогов [6], не говоря уже о свидетельствах использования инструментов, и об одном восьмируком парне в новозеландском аквариуме, который научился фотографировать людей (да, это не просто какая-то причуда, а целенаправленное действие).

Но дело не только в том, что эти животные искусно редактируют свою РНК по мере необходимости — команда обнаружила, что эта способность пришла с отчётливым эволюционным компромиссом, который отличает их от остального животного мира.

С точки зрения обычной геномной эволюции (той, которая использует генетические мутации, как упоминалось выше), колеоиды эволюционировали невероятно медленно. Исследователи считают, что это необходимая жертва — если вы найдёте механизм, который поможет вам выжить, просто продолжайте его использовать.

Вывод здесь заключается в том, что для того, чтобы сохранить эту гибкость в редактировании РНК, колеоидам пришлось отказаться от способности эволюционировать в привычном нам понимании. Вместо этого, они «эволюционируют умом», пусть и довольно медленно.

В качестве следующего шага команда будет разрабатывать генетические модели головоногих моллюсков, чтобы они могли проследить, как и когда происходит редактирование РНК.

1. Об умении осьминогов «видеть» кожей.

2. Редактирование РНК.

3. О редактировании кальмаром его РНК.

4. Исследование, опубликованное в журнале Cell.

5. Двужаберные, или колеоиды (лат. Coleoidea).

6. Побег осьминога.

Подписывайтесь на S&F, канал в Telegram , в котором в ближайшее время будет выходить бо́льшая часть публикаций, и чат для дискуссий на научные темы.