章魚是一種獨特的生物,具有極其復雜的大腦和無脊椎動物中獨一份的認知能力。在某種程度上,這種動物與脊椎動物有更多的共同點。當然,章魚智力的進化原因和決定這種原因的分子機制仍在研究中。
發(fā)表在《生物醫(yī)學中心·生物學》雜志上的一項新研究表明,章魚的神經(jīng)和認知復雜性可能源于與人類大腦的分子相似性。這項研究成果由意大利高級國際研究生院、安東·多恩動物學研究所和意大利技術研究院合作得出。
擁有“跳躍基因”
2001年,人類基因組測序發(fā)現(xiàn),超過45%的基因組由名為轉座子的序列組成。這些被稱為“跳躍基因”的DNA序列能夠從基因組的一個位點移動到另一個位點:通過“復制和粘貼”或“剪切和粘貼”的分子機制,能夠實現(xiàn)復制或混合。
研究表明,相同的“跳躍基因”同時活躍于人類大腦和兩種章魚的大腦中:它們是普通章魚和加州雙斑蛸。據(jù)專家介紹,這一發(fā)現(xiàn)或將有助于了解章魚這種迷人生物的智力奧秘。
具備認知能力
研究人員著眼于具有復制和粘貼能力的轉座子,并且已經(jīng)在章魚大腦的某些部位確定了LINE家族的元素,這些部位對于章魚的認知能力而言非常關鍵。
通過新一代測序技術的應用,人們得以分析章魚神經(jīng)系統(tǒng)中活性轉座子的分子組成。
“垂直葉是作為章魚學習和認知能力所在地的大腦構造,就像人類的海馬體?!卑矕|·多恩動物學研究所的焦萬娜·蓬特解釋說,“當我在顯微鏡下看到這個區(qū)域的LINE元素發(fā)出非常強烈的活動信號時,我真的跳到椅子上了?!?/p>
“章魚和人類是僅有的兩種能在控制認知能力的‘腦葉中觀察到LINE元素表達的生物?!睂<疑=芩拐f。
根據(jù)意大利技術研究院的斯特凡諾·古斯廷奇克和安東·多恩動物學研究所的朱塞佩·彼得羅西諾的說法,“人類和章魚之間的這種相似性或可解釋為趨同進化的絕佳案例,這種現(xiàn)象是指在遺傳上相距甚遠的兩個物種中,獨立地發(fā)展出相同的分子進化過程,以應對相似的需求”。
(摘自《讀者報》)