章魚(yú)是一種獨(dú)特的生物,具有極其復(fù)雜的大腦和無(wú)脊椎動(dòng)物中獨(dú)一份的認(rèn)知能力。在某種程度上,這種動(dòng)物與脊椎動(dòng)物有更多的共同點(diǎn)。當(dāng)然,章魚(yú)智力的進(jìn)化原因和決定這種原因的分子機(jī)制仍在研究中。
發(fā)表在《生物醫(yī)學(xué)中心·生物學(xué)》雜志上的一項(xiàng)新研究表明,章魚(yú)的神經(jīng)和認(rèn)知復(fù)雜性可能源于與人類大腦的分子相似性。這項(xiàng)研究成果由意大利高級(jí)國(guó)際研究生院、安東·多恩動(dòng)物學(xué)研究所和意大利技術(shù)研究院合作得出。
擁有“跳躍基因”
2001年,人類基因組測(cè)序發(fā)現(xiàn),超過(guò)45%的基因組由名為轉(zhuǎn)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(gè)位點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)位點(diǎn):通過(guò)“復(fù)制和粘貼”或“剪切和粘貼”的分子機(jī)制,能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)制或混合。
研究表明,相同的“跳躍基因”同時(shí)活躍于人類大腦和兩種章魚(yú)的大腦中:它們是普通章魚(yú)和加州雙斑蛸。據(jù)專家介紹,這一發(fā)現(xiàn)或?qū)⒂兄诹私庹卖~(yú)這種迷人生物的智力奧秘。
具備認(rèn)知能力
研究人員著眼于具有復(fù)制和粘貼能力的轉(zhuǎn)座子,并且已經(jīng)在章魚(yú)大腦的某些部位確定了LINE家族的元素,這些部位對(duì)于章魚(yú)的認(rèn)知能力而言非常關(guān)鍵。
通過(guò)新一代測(cè)序技術(shù)的應(yīng)用,人們得以分析章魚(yú)神經(jīng)系統(tǒng)中活性轉(zhuǎn)座子的分子組成。
“垂直葉是作為章魚(yú)學(xué)習(xí)和認(rèn)知能力所在地的大腦構(gòu)造,就像人類的海馬體。”安東·多恩動(dòng)物學(xué)研究所的焦萬(wàn)娜·蓬特解釋說(shuō),“當(dāng)我在顯微鏡下看到這個(gè)區(qū)域的LINE元素發(fā)出非常強(qiáng)烈的活動(dòng)信號(hào)時(shí),我真的跳到椅子上了。”
“章魚(yú)和人類是僅有的兩種能在控制認(rèn)知能力的‘腦葉中觀察到LINE元素表達(dá)的生物。”專家桑杰斯說(shuō)。
根據(jù)意大利技術(shù)研究院的斯特凡諾·古斯廷奇克和安東·多恩動(dòng)物學(xué)研究所的朱塞佩·彼得羅西諾的說(shuō)法,“人類和章魚(yú)之間的這種相似性或可解釋為趨同進(jìn)化的絕佳案例,這種現(xiàn)象是指在遺傳上相距甚遠(yuǎn)的兩個(gè)物種中,獨(dú)立地發(fā)展出相同的分子進(jìn)化過(guò)程,以應(yīng)對(duì)相似的需求”。
(摘自《讀者報(bào)》)