Amikor már azt hittük, hogy a polipok már nem lehetnek furcsábbak, kiderült, hogy ők és fejlábú testvéreik másképp fejlődnek, mint szinte minden más szervezet a bolygón.

Meglepő fordulattal 2017 áprilisában a tudósok felfedezték, hogy a polipok, néhány tintahal- és tintahalfajjal együtt, rutinszerűen szerkesztik RNS (ribonukleinsav) szekvenciáikat, hogy alkalmazkodjanak a környezetükhöz.

Ez azért furcsa, mert a többsejtű állatoknál az alkalmazkodás általában nem így történik. Amikor egy szervezet valamilyen alapvető módon megváltozik, az általában genetikai mutációval – a DNS megváltoztatásával – kezdődik.

A genetikai változásokat aztán a DNS molekuláris segítője, az RNS ülteti át a gyakorlatba. A DNS utasításaira úgy is gondolhatunk, mint egy receptre, míg az RNS a szakács, aki az egyes sejtek konyhájában megszervezi a főzést, és előállítja a szükséges fehérjéket, amelyek az egész szervezetet működésben tartják.

Az RNS azonban nem csak vakon hajtja végre az utasításokat – időnként improvizál néhány hozzávalóval, megváltoztatva, hogy milyen fehérjék termelődnek a sejtben egy ritka folyamat során, amelyet RNS-szerkesztésnek neveznek.

Amikor egy ilyen szerkesztés megtörténik, megváltoztathatja a fehérjék működését, lehetővé téve a szervezet számára, hogy finomhangolja genetikai információit anélkül, hogy ténylegesen genetikai mutáción menne keresztül. De a legtöbb organizmus nem igazán foglalkozik ezzel a módszerrel, mivel rendetlen és gyakrabban okoz problémákat, mint megoldja azokat.

“Az ilyen dolgokat tanulmányozó emberek között egyetértés van abban, hogy az anyatermészet kipróbálta az RNS-szerkesztést, nem találta megfelelőnek, és nagyrészt elhagyta azt” – jelentette Anna Vlasits a Wired számára.

De úgy tűnik, hogy a fejlábúak nem kapták meg a memót.

2015-ben kutatók felfedezték, hogy a közönséges tintahal az RNS több mint 60 százalékát szerkesztette az idegrendszerében. Ezek a szerkesztések lényegében megváltoztatták az agyának fiziológiáját, feltehetően azért, hogy alkalmazkodjon az óceán különböző hőmérsékleti viszonyaihoz.

A csapat 2017-ben egy még megdöbbentőbb felfedezéssel tért vissza – legalább két polipfaj és egy tintahal teszi ugyanezt rendszeresen. Az evolúciós összehasonlítás érdekében egy nautilust és egy csigás csigát is megvizsgáltak, és megállapították, hogy az ő RNS-szerkesztési képességeik hiányoznak.

“Ez azt mutatja, hogy a magas szintű RNS-szerkesztés nem általában a puhatestűek sajátja; ez a koleoid lábasfejűek találmánya” – mondta a társvezető kutató, Joshua Rosenthal az amerikai Tengerbiológiai Laboratóriumból.

A kutatók több százezer RNS-felvételi helyet elemeztek ezekben az állatokban, amelyek a lábasfejűek koleoid alosztályába tartoznak. Azt találták, hogy az okos RNS-szerkesztés különösen gyakori volt a koleoidok idegrendszerében.

“Vajon van-e köze a rendkívül fejlett agyukhoz?” – mondta a tanulmányban részt nem vevő Kazuko Nishikura genetikus az amerikai Wistar Intézetből Ed Yongnak a The Atlantic című lapban.

Az igaz, hogy a koleoid fejlábúak kivételesen intelligensek. Számtalan lebilincselő polip szökésművész történet kering, nem beszélve a szerszámhasználatra utaló bizonyítékokról, és arról a nyolckarú fickóról egy új-zélandi akváriumban, aki megtanult embereket fényképezni. (Igen, tényleg.)

Az tehát mindenképpen meggyőző hipotézis, hogy a polipok intelligenciája abból eredhet, hogy szokatlanul nagymértékben támaszkodnak az RNS-szerkesztésre az agyuk működésének fenntartása érdekében.

“Valami alapvetően más történik ezekben a fejlábúakban” – mondta Rosenthal.

De nem csak arról van szó, hogy ezek az állatok ügyesen javítják az RNS-üket szükség szerint – a csapat megállapította, hogy ez a képesség egy határozott evolúciós kompromisszummal járt, ami megkülönbözteti őket az állatvilág többi részétől.

A szokásos genomikus evolúció (a fent említett, genetikai mutációkat alkalmazó evolúció) szempontjából a koleoidák nagyon-nagyon lassan fejlődtek. A kutatók azt állították, hogy ez egy szükséges áldozat volt – ha találsz egy mechanizmust, ami segít a túlélésben, csak használd tovább.

“A következtetésünk az, hogy ahhoz, hogy megőrizzék ezt a rugalmasságot az RNS szerkesztéséhez, a koleoidoknak le kellett mondaniuk a környező régiók evolúciós képességéről – nagyon sokat” – mondta Rosenthal.

A következő lépésként a csapat fejlábúak genetikai modelljeit fogja kidolgozni, hogy nyomon tudják követni, hogyan és mikor lép életbe ez az RNS-szerkesztés.

“Ez lehet valami olyan egyszerű, mint a hőmérséklet-változás, vagy olyan bonyolult, mint a tapasztalat, a memória egy formája” – mondta Rosenthal.

Az eredményeket a Cell című folyóiratban tették közzé.

E cikk egy változata eredetileg 2017 áprilisában jelent meg.