Just quando pensávamos que os polvos não poderiam ser mais estranhos, acontece que eles e seus irmãos cefalópodes evoluem de forma diferente de quase todos os outros organismos do planeta.
Em uma reviravolta surpreendente, em Abril de 2017 os cientistas descobriram que os polvos, juntamente com algumas espécies de lulas e chocos, editam rotineiramente as suas sequências de RNA (ácido ribonucleico) para se adaptarem ao seu ambiente.
Isto é estranho porque na realidade não é assim que as adaptações acontecem normalmente em animais multicelulares. Quando um organismo muda de alguma forma fundamental, ele normalmente começa com uma mutação genética – uma mudança no DNA.
Essas mudanças genéticas são então traduzidas em ação pelo auxiliar molecular do DNA, o RNA. Você pode pensar nas instruções do DNA como uma receita, enquanto o RNA é o chef que orquestra o cozimento na cozinha de cada célula, produzindo proteínas necessárias que mantêm o organismo inteiro funcionando.
Mas o RNA não executa apenas instruções cegas – ocasionalmente improvisa com alguns dos ingredientes, mudando quais proteínas são produzidas na célula num processo raro chamado edição de RNA.
Quando tal edição acontece, ele pode mudar a forma como as proteínas funcionam, permitindo que o organismo afine sua informação genética sem realmente sofrer qualquer mutação genética. Mas a maioria dos organismos não se preocupa realmente com este método, pois ele é confuso e causa mais frequentemente problemas que resolvê-los.
“O consenso entre as pessoas que estudam tais coisas é que a Mãe Natureza deu uma tentativa de edição de RNA, achou que ele queria e largamente o abandonou”, relatou Anna Vlasits para Wired.
Mas parece que os cefalópodes não receberam o memorando.
Em 2015, os pesquisadores descobriram que a lula comum editou mais de 60% do RNA em seu sistema nervoso. Essas edições alteraram essencialmente a sua fisiologia cerebral, presumivelmente para se adaptar a várias condições de temperatura no oceano.
A equipa voltou em 2017 com uma descoberta ainda mais surpreendente – pelo menos duas espécies de polvo e um choco fazem a mesma coisa regularmente. Para fazer comparações evolutivas, eles também olharam para um nautilus e uma lesma gastrópodes, e acharam que faltavam suas habilidades de edição de RNA.
“Isto mostra que altos níveis de edição de RNA não é geralmente uma coisa molusca; é uma invenção dos cefalópodes coleoides”, disse o co-líder de pesquisa, Joshua Rosenthal do Laboratório de Biologia Marinha dos EUA.
Os pesquisadores analisaram centenas de milhares de locais de registro de RNA nesses animais, que pertencem à subclasse de cefalópodes coleoides. Eles descobriram que a edição inteligente do RNA era especialmente comum no sistema nervoso coleoide.
“Será que tem a ver com seus cérebros extremamente desenvolvidos”, disse o geneticista Kazuko Nishikura do Instituto Wistar dos EUA, que não estava envolvido no estudo, a Ed Yong do The Atlantic.
É verdade que os cefalópodes coleoides são excepcionalmente inteligentes. Há inúmeras histórias de artistas de fuga de polvos por aí, para não mencionar a evidência do uso de ferramentas, e aquele cara de oito braços num aquário da Nova Zelândia que aprendeu a fotografar pessoas. (Sim, realmente.)
Então é certamente uma hipótese convincente que os smarts do polvo podem vir de sua dependência nãoventionally alta das edições de RNA para manter o cérebro indo.
“Há algo fundamentalmente diferente acontecendo nestes cefalópodes”, disse Rosenthal.
Mas não é apenas que estes animais são adeptos de fixar o seu RNA conforme necessário – a equipe descobriu que esta habilidade veio com uma troca evolutiva distinta, que os diferencia do resto do mundo animal.
Em termos de evolução genômica de passagem (aquela que usa mutações genéticas, como mencionado acima), os coleoides têm evoluído muito, muito lentamente. Os pesquisadores afirmaram que isso tem sido um sacrifício necessário – se você encontrar um mecanismo que ajude a sobreviver, basta continuar usando-o.
“A conclusão aqui é que, para manter essa flexibilidade para editar o RNA, os coleoides tiveram que abrir mão da capacidade de evoluir nas regiões ao redor – muito”, disse Rosenthal.
Como próximo passo, a equipe estará desenvolvendo modelos genéticos de cefalópodes para que eles possam rastrear como e quando essa edição de RNA entrar em ação.
“Pode ser algo tão simples como mudanças de temperatura ou tão complicado como a experiência, uma forma de memória”, disse Rosenthal.
Os resultados foram publicados em Cell.
Uma versão desta história foi originalmente publicada em Abril de 2017.