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Los cerebros de pulpo han evolucionado para compartir un rasgo sorprendente con nuestros cerebros: ScienceAlert

EMBARGO Viernes 25 de noviembre 1900 GMT | Sábado 26 de noviembre 0600 AEST

Nuestra hermosa canica azul de planeta está llena de una variedad asombrosamente diversa de formas de vida, pero algunas son ciertamente más exóticas que otras.

Esto es especialmente cierto en el caso del pulpo, un animal tan extraño que regularmente invita a las comparaciones con extraterrestres.

De hecho, si alguna vez hubo una criatura en la Tierra lo suficientemente extraña como para evolucionar en otro lugar, Según el neurocientífico británico Anil Sethes el pulpo. Incluso algunas teorías marginales Sugerimos que los pulpos podrían ser extraterrestres.

Sin embargo, hay muchas pruebas que vinculan fuertemente la evolución del pulpo con la Tierra, y un nuevo equipo dirigido por el biólogo de sistemas Nicholas Ragowski del Centro Max Delbrück de Medicina Molecular acaba de encontrarlas.

Lo cual es realmente interesante.

Es una característica que los cerebros de los pulpos comparten con los humanos y otros vertebrados: un enorme depósito de microARN en su tejido nervioso.

«esto es,» Rajewsky dice«,» ¡Qué nos conecta con un pulpo!

Los pulpos son curiosos de muchas maneras. Son inteligentesasí como otros cefalópodos, como calamar. Se han encontrado cerebros de calamar Casi tan complejo como el cerebro de los perros. Incluso hay evidencia que sugiere que Los pulpos pueden soñar Rara vez se confirma en invertebrados.

A diferencia de otros animales inteligentes, su sistema nervioso está muy distribuido, con una gran proporción de los 500 millones de neuronas esparcidas por sus brazos. Cada brazo es capaz de Tomar decisiones de forma independiente. Puede continuar respondiendo a los estímulos. después de cortarlo.

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El complejo sistema nervioso y la inteligencia de los cefalópodos era algo así como un rompecabezas. Estos rasgos son relativamente comunes en los vertebrados, pero realmente se destacan entre los invertebrados.

Hay otra cosa realmente extraña sobre los pulpos y otros cefalópodos. Sus cuerpos pueden rápidamente editar su ARN secuencias Sobre la marcha para adaptarse a su entorno. No es así como suele funcionar la adaptación; Normalmente, comienza con el ADN y estos cambios se trasladan al ARN.

Esto llevó a Ragowski a preguntarse qué otros secretos de ARN podrían tener los pulpos.

Al analizar 18 muestras obtenidas de pulpos muertos, proporcionadas por el Instituto de Investigación Marina Stazione Zoologica Anton Dohrn en Italia, Rajewsky y su equipo secuenciaron ARN principalmente de pulpo comúnpulpo vulgar. El estudio también incluyó un pulpo entero de dos manchas de California (pulpo bimaculoides) y calamar bobtail hawaiano (Scolop Euprymna).

La secuenciación proporcionó un perfil del ARNm y los ARN pequeños que contiene. Los resultados fueron sorprendentes.

pulpo común (pulpo común). (Bernat Espegoli / iNaturalist, CC BY-NC 4.0)

«De hecho, hubo mucha edición de ARN, pero no en áreas que creemos que son importantes», dijo. Rajewsky explica.

Lo que encontró el equipo es que los pulpos contienen una gran cantidad de microARN o miARN. Encontraron 164 genes de miARN agrupados en 138 familias de miARN en el pulpo común y 162 genes de miARN agrupados en las mismas 138 familias en el pulpo de dos manchas de California. Y 42 de las familias eran nuevas, en su mayoría en cerebro y tejido nervioso.

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Los miARN son moléculas de ARN no codificantes que están muy involucradas en la regulación de la expresión génica y se unen a moléculas de ARN más grandes para ayudar a las células a ajustar las proteínas que producen.

El hecho de que estas familias de miARN se conserven en los pulpos, al igual que los sitios de unión al ARN, sugiere que todavía desempeñan un papel en la biología del pulpo, aunque los científicos aún no saben cuál es ese papel o qué células participan en el ARN. . con.

“Esta es la tercera mayor expansión de familias de microARN en el mundo animal, y la mayor fuera de los vertebrados”, dice el biólogo. Grigori Zolotarovahora en el Centro de Organización del Genoma en España, anteriormente en el laboratorio de Rajewsky.

“Para darte una idea del tamaño, las almejas, que también son moluscos, solo han adquirido cinco nuevas familias de microARN desde la última vez que compartieron el ancestro que compartieron con los pulpos, ¡mientras que los pulpos han ganado 90!”.

pulpo de dos puntas (pulpo bimaculoides). (wadecmmillan/iNaturalist, CC BY-NC 4.0)

Las únicas ampliaciones similares han ocurrido en vertebrados, aunque a una escala ligeramente diferente. El genoma humano codifica, por contexto, a su alrededor 2600 miARN maduros. Pero hay tantos miARN en la familia de los pulpos como animales como pollos y ranas.

Los investigadores dicen que el descubrimiento sugiere que la inteligencia compleja, incluida la de los cefalópodos, puede estar relacionada con la expansión del ARN.

Curiosamente, esta no es la única similitud entre los cerebros de pulpo y los cerebros de vertebrados. Científicos encontrado previamente Los cerebros humanos y de pulpo contienen una gran cantidad de un tipo de células llamadas transposones. Parece que hay mucho más en la cabeza de un pulpo (y sus brazos) de lo que entendemos.

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El próximo paso para el equipo de Rajewsky es tratar de averiguar exactamente qué están haciendo estas partículas microscópicas.

«La explosión observada del repertorio de genes de miARN en los cefalópodos coliformes puede indicar», escriben los investigadores«que las micromoléculas, y quizás sus funciones neurológicas especializadas, están estrechamente relacionadas y pueden ser necesarias para la aparición de cerebros complejos en animales».

Investigación publicada en Avances de la ciencia.