สมองของปลาหมึกอาจเติบโตอย่างชาญฉลาดจากไมโครอาร์เอ็นเอที่หลากหลายซึ่งทำให้พวกมันเติบโตเซลล์สมองหลายประเภท
หมึกยักษ์อาจได้รับความฉลาดพิเศษบางอย่างจากกระบวนการวิวัฒนาการแบบเดียวกับที่มนุษย์เคยผ่าน การศึกษาใหม่ชี้
กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการระเบิดอย่างกะทันหันของ microRNAs (miRNAs) ซึ่งเป็นโมเลกุลขนาดเล็กที่ไม่มีการเข้ารหัสซึ่งควบคุมการแสดงออกของยีน การเพิ่มขึ้นนี้อาจช่วยให้สมองของปลาหมึกยักษ์และมนุษย์พัฒนาเซลล์ประสาทชนิดใหม่หรือเซลล์ประสาท ซึ่งถูกต่อเข้าด้วยกันเป็นเครือข่ายประสาทที่ซับซ้อนมากขึ้น
ปลาหมึกยักษ์และญาติ สนิทของปลาหมึกเช่น ปลาหมึกและปลาหมึก เป็นประเด็นที่นักชีววิทยาหลงใหลมาตั้งแต่ศตวรรษที่ 3 เมื่อนักเขียนและนักธรรมชาติวิทยาชาวโรมัน ไคลดิอุส เอลีอานุส สังเกตเห็นลักษณะ “ที่เห็นได้ชัด” ของ “ความชั่วร้ายและงานฝีมือ” ” ปลาหมึกมีความทรงจำที่น่าทึ่ง เก่งในการพรางตัว มีความอยากรู้อยากเห็นเกี่ยวกับสิ่งรอบตัว มีการสังเกตการใช้เครื่องมือในการแก้ปัญหา และจากระลอกคลื่นของสีที่ส่องผ่านผิวหนังขณะนอนหลับ แม้กระทั่งความฝัน
แต่รากฐานที่แน่นอนสำหรับวิธีที่จิตใจของพวกเขาพัฒนาความซับซ้อนดังกล่าวโดยไม่ขึ้นกับของเราเองยังคงเป็นปริศนาที่น่าสนใจ ตัวอย่างเช่น บรรพบุรุษร่วมสุดท้ายของมนุษย์กับปลาหมึกคือหนอนตัวแบนที่อวนลากก้นทะเลซึ่งมีชีวิตอยู่เมื่อประมาณ 750 ล้านปีก่อน และไม่มีสิ่งใดครอบครองนอกจากสมองพื้นฐาน การศึกษาล่าสุดชิ้นหนึ่งพบว่ายีนกระโดดหรือที่เรียกว่าทรานสโพซอน (transposons) สามารถอธิบายความฉลาดบางอย่างของปลาหมึกยักษ์ได้ ตอนนี้ การศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสารScience Advances เมื่อวันที่ 25 พฤศจิกายน อาจพบปริศนาชิ้นสำคัญอีกชิ้นหนึ่ง
“ถ้าคุณต้องการทราบเกี่ยวกับความฉลาดหรือสมองของมนุษย์ต่างดาว ต้นแบบที่ดีสำหรับสิ่งนั้นคือการศึกษาปลาหมึก ” ผู้เขียนอาวุโสNikolaus Rajewskyนักชีววิทยาระบบที่ Max Delbrück Center for Molecular Medicine ในกรุงเบอร์ลิน เยอรมนีบอกกับ Live Science ” วิวัฒนาการของสมองอันซับซ้อนและคุณลักษณะทางปัญญาที่มาพร้อมกับมันนั้นเกิดขึ้นโดยอิสระจากเราโดยสิ้นเชิง ดังนั้นเมื่อเปรียบเทียบกับเรา คุณสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติทั่วไปที่แบ่งปันระหว่างเรา แต่คุณอาจพบสิ่งที่ปลาหมึกยักษ์ด้วย มีที่เราไม่มี”
นักวิจัยศึกษาเนื้อเยื่อที่แตกต่างกัน 18 ชนิดที่นำมาจากปลาหมึกทั่วไปที่ตายแล้ว ( Octopus vulgaris ) วิเคราะห์ RNA ของพวกมันและเปรียบเทียบกับ RNA ของปลาหมึกชนิดอื่น เช่น ปลาหมึกสองจุดแคลิฟอร์เนีย ( Octopus bimaculoides ) และปลาหมึกหางสั้น ( Euprymna scolopes)เช่นเดียวกับญาติห่างๆ เช่น นอติลุสและไนดาเรียน
อาร์เอ็นเอเป็นรหัสพันธุกรรมที่มีความยาวเพียงเส้นเดียวซึ่งได้รับการคัดลอกจากดีเอ็นเอเพื่อสร้างโปรตีนภายในเซลล์ และบางครั้งก็เกี่ยวข้องกับการควบคุมการแสดงออกของยีน ในขั้นต้น นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าหมึกกำลังใช้เอนไซม์ที่พัฒนาขึ้นเป็นพิเศษเพื่อแก้ไข DNA ของพวกมันเพื่อให้เซลล์ประสาทมีความซับซ้อนมากขึ้น แต่สิ่งที่การวิเคราะห์เนื้อเยื่อเปิดเผยกลับเป็นการระเบิดในอดีตของจำนวน miRNAs ต่างๆ ที่อนุรักษ์ไว้ในเซฟาโลพอดหลายสายพันธุ์ จำนวนที่เทียบได้กับที่พบในสัตว์มีกระดูกสันหลังบางชนิด เช่น มนุษย์
microRNAs เป็นชิ้นเล็ก ๆ ของ RNA ที่จับกับสาย RNA ที่เข้ารหัสโปรตีน ควบคุมกิจกรรมของพวกมันและปิดเสียงการแสดงออกของยีนบางตัว สิ่งนี้ทำให้จีโนมได้รับการปรับแต่งอย่างละเอียดยิ่งขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ สร้างเซลล์สมองชนิดใหม่ที่สามารถเชื่อมโยงเข้ากับใยประสาทที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น นักวิจัยพบว่ามีตระกูล miRNAs ใหม่จำนวน 51 ตระกูลที่ได้รับการอนุรักษ์จากปลาหมึกยักษ์และปลาหมึก เนื่องจากสายเลือดของบรรพบุรุษของพวกมันแตกแยกเมื่อกว่า 300 ล้านปีก่อน และปลาหมึกเพียงอย่างเดียวได้รับ 90 ตระกูลตั้งแต่บรรพบุรุษร่วมสุดท้ายของพวกมันกับสัตว์จำพวกหอยอื่นๆ เช่น หอยนางรม ซึ่งได้มาเพียง 5 ตระกูลเท่านั้น
“นี่เป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นมาก” Rajewsky กล่าว “จำนวน microRNA ของ Octopus พุ่งสูงถึงระดับที่เทียบได้กับสมองของสัตว์มีกระดูกสันหลังที่ซับซ้อน”
นักวิจัยยังพบว่า octopus miRNAs แสดงออกอย่างแพร่หลายมากที่สุดในเนื้อเยื่อประสาทในสมองที่กำลังพัฒนาของลูกปลาหมึกยักษ์ ซึ่งเป็นข้อเสนอแนะที่ชัดเจนว่าตัวควบคุม RNA กำลังผลักดันการพัฒนาความสามารถทางปัญญาที่ซับซ้อนมากขึ้น
นักวิจัยเน้นย้ำว่าการเชื่อมโยงโดยตรงระหว่างหมายเลข miRNA และหน่วยสืบราชการลับขั้นสูงนั้นยังไม่ได้รับการพิสูจน์โดยตรง และเพื่อสร้างการเชื่อมโยงนี้ นักวิทยาศาสตร์จะต้องทำการศึกษาติดตามผลเกี่ยวกับประเภทเซลล์ที่อุดมไปด้วย miRNAs ใหม่ ด้วยการทำเช่นนั้น นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะไม่เพียงแค่ค้นพบสิ่งที่เราแบ่งปันกับสมองของมนุษย์ต่างดาวของปลาหมึกเท่านั้น แต่ยังค้นพบบางส่วนของจีโนมของปลาหมึกยักษ์ที่สามารถนำมาใช้ในการพัฒนาเครื่องมือที่ดีกว่าสำหรับการแก้ไขของเราเอง
“ฉันคิดว่ามันไม่บ้าเลย เพราะมีหลายสิ่งหลายอย่างถูกค้นพบในลักษณะนี้” Rajewsky กล่าว “ตัวอย่างเช่นCRISPR -Cas9 ไม่มีอยู่ในจีโนมของเรา แต่แบคทีเรียมีอยู่ ดังนั้นตอนนี้คุณจึงสามารถใช้มันเพื่อแก้ไขจีโนมของเราได้”
