Cefalopodele precum caracatițele, calamarii și sepiile sunt animale foarte inteligente, cu sisteme nervoase complexe. Creierul caracatițelor, îndeosebi, s-a dezvoltat remarcabil, în timp, datorită unei expansiuni a grupului lor de microacizi ribonucleici (ARN-uri).

Dacă ne întoarcem destul de mult în urmă în istoria evolutivă, ne vom întâlni cu ultimul strămoș comun al oamenilor și al cefalopodelor: un animal primitiv, asemănător unui vierme, cu o inteligență minimă și ochi simpli. Mai târziu, regatul animalelor a fost divizat în două grupuri de organisme: cele cu coloană vertebrală și cele fără, arată Phys.org.

În timp ce vertebratele, în special primatele și alte mamifere au trecut printr-o dezvoltare complexă a creierului cu diverse abilități cognitive, nevertebratele nu au fost supuse aceluiași proces evolutiv. Singura excepție? Cefalopodele.

Oamenii de știință s-au întrebat multă vreme de ce un sistem nervos ca acesta a fost capabil să se dezvolte doar la moluște.

O echipă internațională de la Centrul de Cercetare Max Delbrück din Berlin, Germania și de la Colegiul Dartmouth din SUA a avansat un posibil motiv pentru care creierul cefalopodelor s-a dezvoltat într-un mod atât de remarcabil.

Într-un articol publicat în Science Advances, cercetătorii au explicat faptul că o caracatiță posedă un grup extins de microARN-uri în țesutul său neuronal, astfel reflectând evoluții similare care au avut loc la vertebrate.

„Deci, acesta este ceea ce ne leagă de caracatițe”, a spus profesorul Nikolaus Rajewsky, director științific al Institutului de Biologie a Sistemelor Medicale din Berlin, din cadrul Centrului Max Delbrück și autor al lucrării.

Rajewsky a mai explicat faptul că această descoperire înseamnă, probabil, că microARN-urile joacă un rol fundamental în dezvoltarea unui creier complex.

Cea mai mare expansiune a familiilor de microARN-uri din lumea animală, întâlnită la caracatițe
Stația de cercetare marină Stazione Zoologica „Anton Dohrn” din Napoli, Italia, i-a trimis lui Rajewsky mostre din 18 tipuri diferite de țesuturi de la caracatițe moarte. Rezultatele analizelor au fost surprinzătoare.

„Într-adevăr, se producea o mare cantitate de editare a ARN-ului, dar nu în zonele pe care noi le considerăm de interes”, a precizat Rajewsky. Cea mai interesantă descoperire a fost, de fapt, extinderea dramatică a unui grup bine cunoscut de gene ARN, microARN-urile, potrivit acestuia.

În total, au fost găsite 42 de noi familii de microARN – în special în țesutul neuronal și, mai ales, în creier. Având în vedere că aceste gene au fost conservate în timpul evoluției cefalopodelor, echipa concluzionează că au fost în mod clar benefice pentru animale și, prin urmare, sunt importante din punct de vedere funcțional.

„Aceasta este a treia cea mai mare expansiune a familiilor de microARN-uri din lumea animală și cea mai mare în afara vertebratelor. Pentru a vă da o idee despre amploare, stridiile, care sunt de asemenea moluște, au dobândit doar cinci noi familii de microARN-uri de la ultimii strămoși pe care i-au împărțit cu caracatițele – în timp ce caracatițele au dobândit 90”, spune autorul principal Grygoriy Zolotarov, un om de știință ucrainean care a făcut un stagiu în laboratorul lui Rajewsky.

Stridiile, adaugă Zolotarov, nu sunt cunoscute tocmai pentru inteligența lor.

Dintr-o perspectivă evolutivă, caracatițele sunt unice printre nevertebrate. Caracatițele au atât un creier central, cât și un sistem nervos periferic, adică unul care este capabil să acționeze independent. Dacă o caracatiță își pierde un tentacul, acesta rămâne sensibil la atingere și se poate mișca în continuare. Motivul pentru care caracatițele sunt singurele care au dezvoltat funcții cerebrale atât de complexe ar putea consta în faptul că își folosesc brațele în mod intenționat – ca instrumente pentru a deschide cochilii, spre exemplu.

De asemenea, caracatițele prezintă și alte semne de inteligență. Acestea sunt foarte curioase și își pot aminti lucruri. Mai mult, caracatițele pot recunoaște oamenii și chiar îi plac pe unii mai mult decât pe alții. Cercetătorii cred astăzi că pot chiar și să viseze, deoarece își schimbă culoarea și structura pielii în timpul somnului.

Echipa de cercetători plănuiește să aplice o tehnică dezvoltată în laboratorul lui Rajewsky, care va face ca celulele din țesutul caracatiței să fie vizibile la nivel molecular.