تحقیقات روی microRNAها؛ نحوه تکامل زندگی با مطالعه توانایی‌های ذهنی اختاپوس‌ها

به گزارش مجله خبری نگار/تکناک: اختاپوس‌ها با هوش فوق العاده خود دانشمندان و مردم را مجذوب خود کرده اند، از استفاده از ابزار گرفته تا بازی خلاقانه، حل مسئله و حتی فرار از آکواریوم.

اکنون، توانایی‌های ذهنی آن‌ها ممکن است بینش قابل‌توجهی برای درک تکامل زندگی پیچیده و ادراک، از جمله مغز انسان ارائه دهد.

ژن‌های دو گونه اختاپوس دارای افزایش در microRNA‌ها هستند که با توسعه سلول‌های پیشرفته با عملکرد‌های خاص در طول زمان تکامل مرتبط است. این یافته قبلاً فقط در انسان‌ها، پستانداران و سایر مهره‌داران مشاهده شده بود.

کوین پترسون، نویسنده همکار، استاد علوم زیستی دارتموث، گفت که این یافته‌ها وقتی با هوش شناخته شده اختاپوس‌ها ترکیب می‌شوند، از این نظریه حمایت می‌کنند که microRNA‌ها کلید تکامل حیات هوشمند هستند.

سیستم عصبی اختاپوس‌ها و ماهی مرکب که هر دو به نوعی نرم تن هستند مستقل از مهره داران تکامل یافته اند، ولی با این حال، فراوانی microRNA‌ها در اختاپوس‌ها و مهره داران نقش مشترکی را برای مولکول‌ها در ادراک پیشرفته نشان می‌دهد.

پترسون با اشاره به شکل فرضی ماده‌ای که تصور می‌شود بیشتر کیهان را تشکیل می‌دهد، می‌گوید: «MicroRNA‌ها به‌عنوان «ماده تاریک» ژنوم حیوانات شناخته می‌شوند. آن‌ها پروتئین نمی‌سازند، اما بیان پروتئین‌ها را تنظیم می‌کنند.

او گفت: این تنها موردی است که در تمام بی مهرگان میکرو RNA به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد و این ژن‌ها همه در مغز بیان می‌شوند. این یک آزمون بزرگ برای فرضیه‌ای است که می‌گوید فراوانی میکرو RNA‌ها فقط مخصوص مهره داران نیست. این لحظه بزرگی بود، در حقیقت ما راز زندگی پیچیده را کشف کردیم و راز زندگی پیچیده میکرو RNA‌ها هستند.

MicroRNA‌ها اولین بار در سال ۱۹۹۳ توسط ویکتور آمبروس، استاد دارتموث از سال ۱۹۹۲ تا ۲۰۰۷ بود و اکنون استاد دانشکده پزشکی دانشگاه ماساچوست است، گزارش شد. برای نزدیک به ۱۵ سال، پترسون و گروه تحقیقاتی او توالی ژن‌های گونه‌های مختلف جانوری را تعیین کرده اند تا MicroRNA‌ها را به رشد بافت پیچیده و تکامل مغز مرتبط کنند.

برای آخرین مقاله، گروه پترسون با آزمایشگاه نویسنده همکار نیکولاس راجوسکی، استاد زیست‌شناسی سیستمی در MDC، که دارای داده‌های RNA زیادی در مورد گونه‌های اختاپوس، به‌ویژه اختاپوس معمولی (Octopus vulgaris) بود، کار کرد.

پیترسون و یکی از نویسندگان پیتر چابات، از دارتموث در سال ۲۰۲۲، روی داده‌های خام microRNA‌های توالی‌یابی شده از گونه‌های اختاپوس کار کردند و توالی‌های خاصی را شناسایی کردند که یا جدید بودند یا قبلاً در این حیوانات یافت شده بودند. چابات گفت: که کار آن‌ها یک مجموعه داده سازمان یافته و مشروح ارائه کرد که برای یافته‌های مقاله ضروری بود.

پیترسون گفت: برای داشتن توانایی‌ها و رفتار‌های ادرکی جدید، نیاز به انواع سلول‌های جدید است. دو جایی که شما این تغییر را می‌بینید در پستانداران وابسته به جفت و سرپایان همچنین جایی است که ژن‌های بیان شده توسط microRNA وجود دارد. حیواناتی که به نظر می‌رسد در ۵۰۰ میلیون سال گذشته تغییر چندانی نکرده‌اند، میکرو RNA‌های زیادی ندارند.

هر بار که این فرضیه را آزمایش کردیم، آن را بسیار قابل اجرا یافتیم و هنوز نتوانسته ایم آن را رد کنیم. این چیزی است که این مقاله را به‌ویژه هیجان‌انگیز کرده است.

اختاپوس‌ها هوش غیر معمولی دارند. در سال ۲۰۱۶، اختاپوسی به نام اینکی پس از فرار از آکواریوم ملی نیوزلند خبر ساز شد. این اختاپوس با سر خوردن از شکاف مخزن خود و حرکت در یک لوله فاضلاب تقریبا ۱۵۰ فوتی که به دریا منتهی می‌شود در نهایت خودش را آزاد کرد. اختاپوس‌هایی نیز مشاهده شده‌اند که از پوسته‌های نارگیل دور ریخته شده پناهگاه می‌سازند و از جریان‌های آب برای بازی با اشیاء مختلف استفاده می‌کنند.

باستیان فروم، یکی از نویسندگان این مطالعه، رهبر گروه تحقیقاتی در دانشگاه ترومسو در نروژ، که با آزمایشگاه پترسون در تحقیقات خود و ساخت پایگاه داده میکرو RNA آنلاین همکاری می‌کند، گفت: این نوع هوش به طور بالقوه از نقش microRNA‌ها در تنوع بخشیدن به عملکرد سلول نشات می‌گیرد.

فروم گفت: سلول‌ها در موجودات پیچیده وظایف تخصصی را انجام می‌دهند، به این معنی که سلول‌های اطراف باید برای انجام عملکرد‌های اضافی کالیبره شوند.

فروم نتیجه گیری کرد: MicroRNA‌ها مانند کلید‌های نور یا دیمر‌هایی هستند که می‌توانند بیان هزاران پروتئین را در یک سلول روشن و تنظیم کنند و مشخص کنند که سلول چه کاری می‌تواند انجام دهد. این یک بازی اعداد است. صدف‌ها و حلزون‌ها دارای microRNA هستند، اما در سرپایان و به‌ویژه اختاپوس‌ها انفجاری از آن‌ها وجود دارد که با هوش آن‌ها مرتبط است.