科學家們已經確定章魚比普通的無脊椎動物更聰明,但一項新發現表明了其中一個原因:與人類大腦的特定分子類比。
人類基因組和章魚基因組都包含大量的「跳躍基因」或轉座子,它們能夠自我複製或在基因組中移動。 雖然它們並非全部活躍,但這些轉座子被視為進化過程的原材料。在一項新的研究中,已經在章魚大腦中處理認知能力的部分發現了屬於 LINE(長散布核元素)家族的轉座子——與人類大腦中發現它們的位置相似。」
當我在顯微鏡下看到垂直葉中這種元素的非常強烈的活動信號時,我真的跳到了椅子上,大腦的結構章魚是學習和認知能力的中心,就像人類的海馬體一樣,」
義大利 Stazione Zooologica Anton Dohrn 研究所的生物學家 Giovanna Ponte 說。人們認為它們與學習和記憶有關——部分原因是它們在海馬體中最為活躍,學習過程是從海馬體中控制的。 通過在兩種章魚物種(普通章魚(Octopus vulgaris)和加利福尼亞章魚(Octopus bimaculoides)的大腦中的同一位置發現這些跳躍基因),研究人員認為他們可能已經找到了這些章魚表現出高智力背後的關鍵原因海洋生物。
雖然已知轉座子使用分子複製粘貼和剪切粘貼的機制,但該研究表明這裡還有更多的事情發生——這與包括大腦在內的神經系統的複雜性有直接關係。「發現 LINE 家族的一個元素,活躍在兩種章魚的大腦中,非常重要,因為它增加了對這些元素具有超越複製和粘貼的特定功能的觀點的支持,」說來自義大利 Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati 研究所的計算機基因組學家 Remo Sanges。
此外,研究人員認為我們可以看到一個趨同進化的例子:當相似的特徵在完全不相關的物種中獨立發展,並提供相同的適應能力時,在這種情況下,這就是卓越的認知能力。科學家們繼續發現使章魚在無脊椎動物中脫穎而出的進化技巧和神經反應,並使它們更像哺乳動物Stazione Zoologica Anton Dohrn 的生物學家 Graziano Fiorito 說:「章魚的大腦在許多特徵上與哺乳動物的大腦在功能上相似。」 LINE 元素代表了一個非常有趣的候選者,可以研究以提高我們對智能進化的了解。」該研究已發表在 BMC Biology 上。