När vi trodde att bläckfiskar inte kunde vara konstigare än så, visar det sig att de och deras bläckfiskbröder utvecklas på ett sätt som skiljer sig från nästan alla andra organismer på planeten.
I en överraskande vändning upptäckte forskare i april 2017 att bläckfiskar, tillsammans med vissa bläckfisk- och bläckfiskarter, rutinmässigt redigerar sina RNA-sekvenser (ribonukleinsyra) för att anpassa sig till sin omgivning.
Det här är konstigt eftersom det verkligen inte är så anpassningar vanligtvis sker hos flercelliga djur. När en organism förändras på något grundläggande sätt börjar det vanligtvis med en genetisk mutation – en förändring av DNA.
Dessa genetiska förändringar omsätts sedan i handling av DNA:s molekylära sidekick, RNA. Man kan se DNA-instruktionerna som ett recept, medan RNA är kocken som iscensätter matlagningen i köket i varje cell och producerar nödvändiga proteiner som håller hela organismen igång.
Men RNA utför inte bara instruktioner i blindo – ibland improviserar det med några av ingredienserna och ändrar vilka proteiner som produceras i cellen i en sällsynt process som kallas RNA-redigering.
När en sådan redigering sker kan den förändra hur proteinerna fungerar, vilket gör det möjligt för organismen att finjustera sin genetiska information utan att faktiskt genomgå några genetiska mutationer. Men de flesta organismer bryr sig inte om den här metoden, eftersom den är rörig och oftare orsakar problem än löser dem.
”Det råder konsensus bland dem som studerar sådana saker att Moder Natur gav RNA-redigering ett försök, fann det bristfälligt och övergav det i stort sett”, rapporterade Anna Vlasits för Wired.
Men det ser ut som om bläckfiskarna inte fick meddelandet.
Under 2015 upptäckte forskare att den vanliga bläckfisken har redigerat mer än 60 procent av RNA i sitt nervsystem. Dessa redigeringar ändrade i huvudsak dess hjärnfysiologi, förmodligen för att anpassa sig till olika temperaturförhållanden i havet.
Teamet återvände 2017 med ett ännu mer häpnadsväckande fynd – minst två arter av bläckfiskar och en bläckfisk gör samma sak på regelbunden basis. För att göra evolutionära jämförelser tittade de också på en nautilus och en snäckorpsnäcka, och fann att deras RNA-redigeringsförmåga saknades.
”Det här visar att höga nivåer av RNA-redigering inte generellt sett är en sak för blötdjur; det är en uppfinning av de coleoida bläckfiskarna”, säger den medansvarige forskaren Joshua Rosenthal från US Marine Biological Laboratory.
Forskarna analyserade hundratusentals RNA-registreringsställen hos dessa djur, som tillhör den coleoida underklassen av bläckfiskar. De fann att smart RNA-redigering var särskilt vanligt i det coleoida nervsystemet.
”Jag undrar om det har att göra med deras extremt utvecklade hjärnor”, sade genetikern Kazuko Nishikura från det amerikanska Wistar Institute, som inte var inblandad i studien, till Ed Yong på The Atlantic.
Det är sant att bläckfiskar är exceptionellt intelligenta. Det finns otaliga fängslande historier om bläckfiskarnas flyktkonstnärer, för att inte tala om bevis på att de använder verktyg och den där åttaarmade killen på ett nyzeeländskt akvarium som lärde sig att fotografera människor. (Ja, verkligen.)
Det är alltså en övertygande hypotes att bläckfiskars intelligens kan bero på deras okonventionellt stora beroende av RNA-redigering för att hålla hjärnan igång.
”Det är något fundamentalt annorlunda som pågår i dessa bläckfiskar”, säger Rosenthal.
Men det är inte bara så att dessa djur är skickliga på att fixa till sitt RNA efter behov – teamet fann att denna förmåga kom med en tydlig evolutionär kompromiss, vilket skiljer dem från resten av djurvärlden.
I termer av vanlig genomisk evolution (den som använder sig av genetiska mutationer, som nämnts ovan), har coleoider utvecklats riktigt, riktigt långsamt. Forskarna hävdade att detta har varit ett nödvändigt offer – om du hittar en mekanism som hjälper dig att överleva är det bara att fortsätta använda den.
”Slutsatsen här är att för att bibehålla denna flexibilitet att redigera RNA har coleoiderna varit tvungna att ge upp förmågan att utvecklas i de omgivande regionerna – mycket”, säger Rosenthal.
Som nästa steg kommer forskargruppen att utveckla genetiska modeller av bläckfiskar, så att de kan spåra hur och när denna RNA-redigering börjar fungera.
”Det kan vara något så enkelt som temperaturförändringar eller så komplicerat som erfarenhet, en form av minne”, säger Rosenthal.
Fyndet har publicerats i Cell.
En version av denna artikel publicerades ursprungligen i april 2017.