یک مطالعه جدید نشان می دهد که اختاپوس ها ممکن است بخشی از هوش استثنایی خود را از همان فرآیند تکاملی انسان به دست آورده باشند. این فرآیند شامل افزایش ناگهانی ریزآرایه‌ها (miRNA) است که مولکول‌های کوچک و غیر کدکننده‌ای هستند که نحوه بیان ژن‌ها را کنترل می‌کنند. این افزایش ممکن است به مغز اختاپوس و انسان کمک کرده باشد تا انواع جدیدی از سلول‌های عصبی یا نورون‌ها را تولید کند که سپس با هم شبکه‌های عصبی پیچیده‌تری را تشکیل دادند.
اختاپوس ها و خویشاوندان نزدیک آنها مانند ماهی مرکب و ماهی مرکب از قرن سوم پس از میلاد وجود داشته اند. کلودیوس الیانوسطبیعت‌شناس و نویسنده رومی با اشاره به اینکه ویژگی‌های شیطنت و خلاقیت در این موجودات به وضوح دیده می‌شود، به یکی از موضوعات جذاب زیست‌شناسان تبدیل شد.
اختاپوس ها حافظه خوبی دارند، در استتار مهارت دارند، در مورد محیط اطراف خود کنجکاو هستند، از ابزار برای حل مشکلات استفاده می کنند و از تغییر الگوی رنگ پوستشان هنگام خواب تصور می شود که حتی خواب می بینند. اما اساس دقیق اینکه چگونه ذهن آنها چنین پیچیدگی هایی را مستقل از ذهن ما تکامل داده است، یک راز شگفت انگیز باقی مانده است. به عنوان مثال، آخرین جد مشترک انسان و اختاپوس یک کرم پهن بود که حدود 750 میلیون سال پیش در کف دریا زندگی می کرد و دارای مغز بسیار ابتدایی بود.
یک مطالعه اخیر نشان داد که ژن‌های قابل انتقال، معروف به ترانسپوزون‌ها، می‌توانند علت بخشی از هوش اختاپوس‌ها باشند. مطالعه ای که در 25 نوامبر در مجله Science Advances منتشر شد، ممکن است قطعه مهم دیگری از این پازل را پیدا کند. نیکلاس راژوسکی نویسنده اصلی و زیست شناس مرکز پزشکی مولکولی ماکس دلبروک در برلین به LiveScience گفت.
اگر می خواهید در مورد هوش یا مغز یک موجود بیگانه بدانید، اختاپوس ها مدل خوبی برای مطالعه هستند. تکامل مغز پیچیده اختاپوس و ویژگی های شناختی همراه با آن کاملاً مستقل از تکامل مغز ما رخ داده است. بنابراین، با مقایسه مغز آنها با مغز خودمان، می‌توانیم اطلاعاتی در مورد ویژگی‌های کلی مشترک بین خود به دست آوریم. اما ممکن است ویژگی هایی را در اختاپوس ها نیز پیدا کنیم که در ما دیده نمی شود.
محققان از 18 نوع بافت مختلف که از اختاپوس های معمولی گرفته شده بودند استفاده کردند.اختاپوس ولگاریس) مردگان را مطالعه و RNA آنها را تجزیه و تحلیل کرد و آن را با RNA سرپایان دیگر مانند اختاپوس دو نقطه ای کالیفرنیا مقایسه کرد.اختاپوس bimaculoides) و ماهی مرکب دومکال (اسکولوپ های Euprymna) و خویشاوندان دورتر مانند ناتیلوس و بیترنز را مقایسه کردند.
RNA یک توالی تک رشته ای از کد ژنتیکی است که از DNA برای ساخت پروتئین در سلول ها رونویسی می شود و گاهی اوقات در تنظیم بیان ژن نقش دارد.
در ابتدا، دانشمندان بر این باور بودند که اختاپوس ها از آنزیم های خاصی برای ویرایش DNA خود برای به دست آوردن پیچیدگی عصبی بیشتر استفاده می کنند. اما آنچه تجزیه و تحلیل بافت شناسی نشان داد انفجاری تاریخی در تعداد میکرواران های مختلف حفظ شده در چندین گونه از سرپایان بود. این عدد برابر با چیزی است که در برخی از مهره داران مانند انسان مشاهده می شود.
Microarranes قطعات کوچکی از آران هستند که به رشته‌های آران کدکننده پروتئین متصل می‌شوند و فعالیت آنها را تنظیم می‌کنند و بیان ژن‌های خاصی را خاموش می‌کنند. این اجازه می دهد تا ژنوم دقیقاً برای اهداف خاص طراحی شود و انواع جدیدی از سلول های مغزی تولید کند که می توانند شبکه های عصبی پیچیده تری ایجاد کنند.
محققان دریافتند که 51 خانواده میکروآرانای جدید در بین اختاپوس ها و ماهی مرکب از زمانی که دودمان اجدادی آنها بیش از 300 میلیون سال پیش از هم جدا شده اند، حفظ شده اند و اختاپوس ها از آخرین جد مشترک خود با سایر نرم تنان مانند صدف تنها پنج خانواده به دست آورده اند. یک کالای جدید میکروارزان به دست آورد. راجوویسکی گفت: این فوق العاده است. تعداد ریزآرایه ها در اختاپوس ها به حدی می رسد که با تعداد آنها در مغز پیچیده مهره داران برابری می کند.
همچنین، محققان دریافتند که ریزآرایه‌های اختاپوس بیشتر در بافت عصبی در مغز در حال رشد بچه اختاپوس‌ها بیان می‌شوند، که نشان می‌دهد تنظیم‌کننده‌های آرایه باعث رشد توانایی‌های شناختی پیچیده‌تر می‌شوند. با این حال، محققان تاکید می کنند که ارتباط مستقیم بین تعداد miRNA ها و هوش پیشرفته هنوز به طور مستقیم ثابت نشده است و برای اثبات این ارتباط، دانشمندان باید مطالعه دیگری با انواع سلول هایی که غنی از miRNA های جدید هستند انجام دهند.
با انجام این کار، دانشمندان امیدوارند نه تنها آنچه را که مغز ما با مغز اختاپوس ها مشترک است، کشف کنند. در عوض، آنها بخش‌هایی از ژنوم اختاپوس را شناسایی می‌کنند که می‌تواند به ما در ایجاد ابزارهای بهتر برای ویرایش ژنوم خود کمک کند. راجوویسکی گفت:
این تصور بی دلیل نیست. زیرا تاکنون چنین مواردی کشف شده است. برای مثال، CRISPR-Cas9 در ژنوم ما وجود ندارد. اما باکتری ها آن را دارند و اکنون می توانید از آن برای ویرایش ژنوم خود استفاده کنید.