Осьминоги и кальмары эволюционируют совсем не так, как другие животные

И это очень странно, ведь у многоклеточных организмов такие адаптации происходят совсем по-другому: фундаментальные изменения в организме обычно начинаются с генетических мутаций – изменений в ДНК, которые «на практике» реализуются молекулярным спутником ДНК – РНК. Можно представить, что ДНК – это рецепт блюда, а РНК – шеф-повар, который заправляет приготовлением каждого блюда на клеточной кухне. Но РНК не просто следует рецепту, иногда она импровизирует с некоторыми ингредиентами, изменяя вырабатываемые в клетках белки в ходе редкого процесса редактирования РНК. Когда такое редактирование возникает, оно может изменить работу белков, что позволяет организму подстроить генетическую информацию без каких-либо генетических мутаций. Правда, большинство организмов не заморачивается с этим процессом, поскольку он довольно хлопотный и чаще создает проблемы, чем решает. Но только не головоногие.

В 2015-м году исследователи обнаружили, что кальмар-лолиго отредактировал более 60% РНК в своей нервной системе, что значительно изменило физиологию его мозга, вероятно, позволив адаптироваться к различным температурным условиям океана. Затем, в 2017-м году, ученые сделали еще более поразительное открытие – как минимум два вида осьминогов и один вид каракатиц делает то же самое на постоянной основе! А вот у наутилусов и брюхоногих моллюсков такой способности не обнаружилось.

«Это значит, что подобный уровень редактирования РНК характерен только для головоногих и чаще всего происходит в их нервной системе», – комментирует Джошуа Розенталь из Лаборатории биологии моря США.

По мнению ученых, это может быть связано с тем, что мозг головоногих невероятно развит: они исключительно умны, умеют пользоваться орудиями труда (во всяком случае, есть свидетельства этого), а один восьминогий обитатель океанариума Новой Зеландии даже научился фотографировать людей! Поэтому гипотеза о том, что умственные способности осьминогов могут быть результатом их «работы» с собственной РНК, выглядит вполне убедительной.

Более того, исследователям удалось выяснить, что «ремонт» РНК по необходимости – не единственная уникальная эволюционная черта, выделяющая головоногих среди других обитателей царства животных. В том, что касается обычной геномной эволюции, то есть упомянутых выше генетических мутаций, головоногие эволюционируют намного медленнее, и ученые считают, что это своеобразная плата за способность редактировать РНК и выживать за счет этого.

В будущем исследователи планируют создать генетическую модель головоногих, чтобы проследить, как и когда возникает редактирование РНК – этот процесс может быть легким, как изменение температуры тела, или невероятно сложным, как формирование памяти.

Фото: Olga Visavi/Shutterstock