Proprio quando pensavamo che i polpi non potessero essere più strani, si è scoperto che loro e i loro fratelli cefalopodi si evolvono in modo diverso da quasi tutti gli altri organismi del pianeta.

In una svolta sorprendente, nell’aprile 2017 gli scienziati hanno scoperto che i polpi, insieme ad alcune specie di calamari e seppie, modificano abitualmente le loro sequenze di RNA (acido ribonucleico) per adattarsi al loro ambiente.

Questo è strano perché non è proprio così che gli adattamenti di solito avvengono negli animali multicellulari. Quando un organismo cambia in qualche modo fondamentale, di solito inizia con una mutazione genetica – un cambiamento al DNA.

Questi cambiamenti genetici sono poi tradotti in azione dal compagno molecolare del DNA, l’RNA. Si può pensare alle istruzioni del DNA come a una ricetta, mentre l’RNA è il cuoco che orchestra la cottura nella cucina di ogni cellula, producendo le proteine necessarie che fanno funzionare l’intero organismo.

Ma l’RNA non si limita ad eseguire ciecamente le istruzioni – occasionalmente improvvisa con alcuni degli ingredienti, cambiando quali proteine vengono prodotte nella cellula in un raro processo chiamato RNA editing.

Quando avviene una tale modifica, può cambiare il modo in cui le proteine lavorano, permettendo all’organismo di mettere a punto le sue informazioni genetiche senza subire effettivamente alcuna mutazione genetica. Ma la maggior parte degli organismi non si preoccupa davvero di questo metodo, in quanto è disordinato e causa problemi più spesso che risolverli.

“Il consenso tra le persone che studiano queste cose è Madre Natura ha dato un tentativo di editing dell’RNA, lo ha trovato carente, e in gran parte abbandonato”, ha riferito Anna Vlasits per Wired.

Ma sembra che i cefalopodi non abbiano ricevuto il promemoria.

Nel 2015, i ricercatori hanno scoperto che il calamaro comune ha modificato più del 60 per cento di RNA nel suo sistema nervoso. Quelle modifiche hanno essenzialmente cambiato la sua fisiologia del cervello, presumibilmente per adattarsi alle varie condizioni di temperatura nell’oceano.

Il team è tornato nel 2017 con una scoperta ancora più sorprendente – almeno due specie di polpo e una seppia fanno la stessa cosa su base regolare. Per fare dei paragoni evolutivi, hanno anche esaminato un nautilus e una lumaca gasteropode, e hanno trovato che la loro abilità nel modificare l’RNA era carente.

“Questo dimostra che alti livelli di editing dell’RNA non è generalmente una cosa da molluschi; è un’invenzione dei cefalopodi coleoidi”, ha detto il ricercatore co-leader, Joshua Rosenthal del US Marine Biological Laboratory.

I ricercatori hanno analizzato centinaia di migliaia di siti di registrazione dell’RNA in questi animali, che appartengono alla sottoclasse coleoide dei cefalopodi. Hanno scoperto che l’editing intelligente dell’RNA era particolarmente comune nel sistema nervoso dei coleoidi.

“Mi chiedo se ha a che fare con il loro cervello estremamente sviluppato”, ha detto il genetista Kazuko Nishikura del Wistar Institute statunitense, che non era coinvolto nello studio, a Ed Yong di The Atlantic.

È vero che i cefalopodi coleoidi sono eccezionalmente intelligenti. Ci sono innumerevoli storie avvincenti di artisti della fuga del polpo là fuori, per non parlare delle prove dell’uso di strumenti, e di quel ragazzo con otto braccia in un acquario della Nuova Zelanda che ha imparato a fotografare le persone. (Sì, davvero.)

Quindi è certamente un’ipotesi convincente che l’intelligenza dei polpi potrebbe derivare dalla loro non convenzionale dipendenza da modifiche dell’RNA per mantenere il cervello in funzione.

“C’è qualcosa di fondamentalmente diverso in questi cefalopodi”, ha detto Rosenthal.

Ma non è solo che questi animali sono abili a sistemare il loro RNA come necessario – il team ha scoperto che questa capacità è venuta con un netto compromesso evolutivo, che li distingue dal resto del mondo animale.

In termini di evoluzione genomica run-of-the-mill (quella che utilizza mutazioni genetiche, come detto sopra), i coleoidi si sono evoluti molto, molto lentamente. I ricercatori hanno sostenuto che questo è stato un sacrificio necessario – se trovi un meccanismo che ti aiuta a sopravvivere, continua ad usarlo.

“La conclusione qui è che per mantenere questa flessibilità per modificare l’RNA, i coleoidi hanno dovuto rinunciare alla capacità di evolvere nelle regioni circostanti – molto”, ha detto Rosenthal.

Come prossimo passo, il team svilupperà modelli genetici di cefalopodi in modo da poter tracciare come e quando questo RNA editing si avvia.

“Potrebbe essere qualcosa di semplice come i cambiamenti di temperatura o complicato come l’esperienza, una forma di memoria”, ha detto Rosenthal.

Le scoperte sono state pubblicate su Cell.

Una versione di questa storia è stata originariamente pubblicata nell’aprile 2017.