章鱼是极其聪明的生物,尽管它们的智力与我们截然不同。它们拥有一个巨大的中央大脑,并在八条触手中各有一个辅助大脑。这些动物表现出奇怪的问题解决能力,能够穿越迷宫并打开难以撬开的贝壳,其方式是我们难以理解的。
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“他们说,如果你想遇到外星人,就去潜水,和章鱼交个朋友吧,”柏林马克斯·德尔布吕克分子医学中心研究章鱼大脑的生物学家 Nikolaus Rajewsky 在一份新闻稿中说道。
但是,尽管章鱼及其头足类同类(鱿鱼和乌贼)拥有奇特而复杂的大脑,但其复杂性的基础仍然让科学家们感到困惑。直到现在,《Science Advances》上的一项研究表明,它们的智力归因于大脑组织中 microRNA 类型的显著多样性——而这种多样性似乎与包括我们人类在内的多种脊椎动物相似。
共同的祖先,非凡的智慧
大约在 6 亿年前,一条智力低下的远古蠕虫在海底爬行觅食。在随后的岁月里,它的后代分化成两个不同的类群,一个无脊椎,一个有脊椎。尽管无脊椎动物(无脊椎动物)的后代相对迟钝,但有脊椎的后代(脊椎动物)随着时间的推移构建了越来越复杂的大脑。
头足类动物是这一模式中最大的偏离者之一。事实上,科学家们说,这些无脊椎的软体动物之所以打破了其他无脊椎动物的模子,是因为它们拥有复杂的大脑和惊人的智力。但这些特质的起源一直是生物学家们困惑的根源。
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现在,新的《Science Advances》研究提出了头足类动物智慧的一个可能来源。假设被称为 microRNA 的小单链分子在构建大脑复杂性方面起着关键作用,该研究指出,脊椎动物(包括我们人类)和无脊椎头足类动物都在其大脑组织中拥有丰富的 microRNA。
“这就是我们与章鱼联系起来的地方,”作为该研究作者之一的 Rajewsky 在新闻稿中总结道。
研究头足类动物的智慧
为了揭示头足类动物的智慧与我们人类的智慧之间的任何相似之处,Rajewsky 和其他几位研究作者评估了来自已故章鱼的 18 种不同的组织。他们的分析,特别是对大脑组织的分析,揭示了丰富的 microRNA 类型,它们是小分子,可以与动物细胞中的 RNA 结合,从而影响这些细胞产生的蛋白质的类型和数量。
“这是动物界 microRNA 家族的第三大扩张,也是脊椎动物以外的最大扩张,”另一位研究作者、巴塞罗那基因组调控中心的学生 Grygoriy Zolotarov 在新闻稿中说道。“举个例子,牡蛎,它们也是软体动物,自从与章鱼最后共有的祖先以来,只获得了五个新的 microRNA 家族——而章鱼获得了 90 个。”
在这丰富的获得类型中,研究作者识别出了 42 种新型 microRNA。此外,这些形式在头足类动物进化过程中得以保留这一事实表明,它们起到了实际的、功能性的作用,并帮助动物在野外生存。
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最终,研究作者表示,他们将继续与一个日益壮大的章鱼科学家网络成员一起研究这些 microRNA。他们说,这个网络可以促进该领域的更大合作,并有助于人们对头足类动物独特智慧形式日益增长的兴趣。















