Når vi lige troede, at blæksprutter ikke kunne være mere mærkelige, viser det sig, at de og deres blækspruttebrødre udvikler sig anderledes end næsten alle andre organismer på planeten.
I en overraskende vending opdagede forskere i april 2017, at blæksprutter sammen med nogle blæksprutte- og blækspruttearter rutinemæssigt redigerer deres RNA-sekvenser (ribonukleinsyre) for at tilpasse sig deres omgivelser.
Det er underligt, fordi det er virkelig ikke sådan, at tilpasninger normalt sker hos flercellede dyr. Når en organisme ændrer sig på en grundlæggende måde, starter det typisk med en genetisk mutation – en ændring i DNA’et.
Disse genetiske ændringer omsættes derefter til handling af DNA’ets molekylære hjælper, RNA. Man kan tænke på DNA-instruktionerne som en opskrift, mens RNA er kokken, der orkestrerer madlavningen i køkkenet i hver enkelt celle og producerer de nødvendige proteiner, der holder hele organismen i gang.
Men RNA udfører ikke bare blindt instruktioner – lejlighedsvis improviserer det med nogle af ingredienserne og ændrer, hvilke proteiner der produceres i cellen i en sjælden proces kaldet RNA-redigering.
Når en sådan redigering sker, kan den ændre, hvordan proteinerne fungerer, hvilket gør det muligt for organismen at finjustere sin genetiske information uden faktisk at gennemgå genetiske mutationer. Men de fleste organismer gider ikke rigtig bruge denne metode, da den er rodet og oftere skaber problemer end løser dem.
“Der er enighed blandt folk, der studerer sådanne ting, om, at Moder Natur gav RNA-redigering et forsøg, fandt det utilstrækkeligt og stort set opgav det,” rapporterede Anna Vlasits for Wired.
Men det ser ud til, at blæksprutter ikke har fået memoet.
I 2015 opdagede forskere, at den almindelige blæksprutte har redigeret mere end 60 procent af RNA i sit nervesystem. Disse redigeringer ændrede i det væsentlige dens hjernefysiologi, formodentlig for at tilpasse sig forskellige temperaturforhold i havet.
Holdet vendte tilbage i 2017 med et endnu mere overraskende fund – mindst to arter af blæksprutter og en blæksprutte gør det samme regelmæssigt. For at drage evolutionære sammenligninger kiggede de også på en nautilus og en sneglesnegl, og de fandt, at deres RNA-redigeringsfærdigheder manglede.
“Dette viser, at høje niveauer af RNA-redigering ikke generelt er en bløddyrs ting; det er en opfindelse af de coleoide blæksprutter,” sagde medledende forsker, Joshua Rosenthal fra US Marine Biological Laboratory.
Forskerne analyserede hundredtusindvis af RNA-registreringssteder i disse dyr, som tilhører den coleoide underklasse af blæksprutter. De fandt, at smart RNA-redigering var særligt udbredt i det coleoide nervesystem.
“Jeg spekulerer på, om det har noget at gøre med deres ekstremt udviklede hjerner”, sagde genetikeren Kazuko Nishikura fra det amerikanske Wistar Institute, som ikke var involveret i undersøgelsen, til Ed Yong på The Atlantic.
Det er sandt, at coleoide blæksprutter er usædvanligt intelligente. Der findes utallige fængslende historier om blæksprutternes flugtkunstnere, for ikke at nævne beviser for brug af redskaber og den ene ottearmede fyr i et akvarium i New Zealand, som lærte at fotografere mennesker. (Ja, virkelig.)
Så det er bestemt en overbevisende hypotese, at blæksprutternes intelligens kan skyldes deres ukonventionelt store afhængighed af RNA-redigering for at holde hjernen i gang.
“Der foregår noget fundamentalt anderledes i disse blæksprutter,” siger Rosenthal.
Men det er ikke bare det, at disse dyr er dygtige til at rette op på deres RNA efter behov – holdet fandt, at denne evne kom med en tydelig evolutionær afvejning, som adskiller dem fra resten af dyreverdenen.
Med hensyn til almindelig genomisk evolution (den, der bruger genetiske mutationer, som nævnt ovenfor), har blæksprutter udviklet sig virkelig, virkelig langsomt. Forskerne hævdede, at dette har været et nødvendigt offer – hvis du finder en mekanisme, der hjælper dig med at overleve, skal du bare blive ved med at bruge den.
“Konklusionen her er, at for at bevare denne fleksibilitet til at redigere RNA, har coleoiderne været nødt til at opgive evnen til at udvikle sig i de omkringliggende regioner – meget,” sagde Rosenthal.
Som næste skridt vil holdet udvikle genetiske modeller af blæksprutter, så de kan spore, hvordan og hvornår denne RNA-redigering træder i kraft.
“Det kunne være noget så simpelt som temperaturændringer eller så kompliceret som erfaring, en form for hukommelse,” sagde Rosenthal.
Fundene er blevet offentliggjort i Cell.
En version af denne historie blev oprindeligt offentliggjort i april 2017.