Il polpo è un organismo eccezionale con un cervello estremamente complesso e capacità cognitive uniche tra gli invertebrati. Tanto che per certi versi ha più in comune con i vertebrati che con gli invertebrati. La complessità neurale e cognitiva di questi animali potrebbe essere dovuta a un'analogia molecolare con il cervello umano.
La ricerca mostra che gli stessi geni di salto sono attivi sia nel cervello umano che nel cervello di due specie di polpi: Octopus vulgaris, il polpo comune, e Octopus bimaculoides, il polpo della California. Questa scoperta può aiutare a comprendere il segreto dell'intelligenza di questi incredibili organismi.
Già nel 2001 il sequenziamento del genoma umano ha mostrato che più del 45% di esso è costituito da sequenze dette trasposoni, i cosiddetti geni saltatori, che, utilizzando i meccanismi del copia e incolla molecolare o del taglia e incolla, possono spostarsi da un punto del genoma umano a un altro, mescolando o duplicando.
Nella maggior parte dei casi, questi elementi rimangono muti: non hanno effetti visibili e hanno perso la capacità di muoversi. Alcuni sono inattivi perché hanno accumulato mutazioni nel corso delle generazioni; altri sono intatti ma bloccati dai meccanismi di difesa cellulare.
Da un punto di vista evolutivo, anche tali frammenti e copie rotte di trasposoni possono ancora essere utili come materia prima per l'evoluzione da scolpire.
Tra questi elementi, i più importanti sono quelli appartenenti alla cosiddetta famiglia LINE (Long Interspersed Nuclear Elements), presenti in centinaia di copie nel genoma umano e ancora potenzialmente attivi.
Tradizionalmente, si pensava che l'attività LINE fosse solo una reliquia del passato, un residuo dei processi evolutivi in cui questi elementi erano coinvolti, ma negli ultimi anni sono emerse nuove prove che indicano che la loro attività è finemente regolata nel cervello. Molti scienziati ritengono che i trasposoni LINE siano associati ad abilità cognitive come l'apprendimento e la memoria: sono particolarmente attivi nell'ippocampo, la struttura più importante del nostro cervello per il controllo neurale dei processi di apprendimento.
Il genoma del polpo, come il nostro, è ricco di geni saltatori, la maggior parte dei quali inattivi.
Concentrandosi sui trasposoni che sono ancora in grado di copiare e incollare, i ricercatori hanno identificato l'elemento della famiglia LINE in parti del cervello critiche per la cognizione di questi animali. La scoperta è stata resa possibile dalle tecniche di sequenziamento di nuova generazione utilizzate per analizzare la composizione molecolare dei geni attivi nel sistema nervoso del polpo.
La scoperta di un elemento della famiglia LINE attivo nel cervello di due specie di polpi è molto importante perché supporta l'idea che questi elementi abbiano una funzione specifica che va oltre il copia e incolla, spiegano gli scienziati.
“Sono letteralmente saltato sulla sedia quando, al microscopio, ho visto un segnale molto forte dell'attività di questo elemento nel lobo verticale, una struttura cerebrale che nel polpo è il centro dell'apprendimento e delle capacità cognitive, proprio come l'ippocampo negli esseri umani", afferma l'autrice dello studio Giovanna Ponte. .
Secondo gli scienziati, “Questa somiglianza tra uomo e polpo, che mostra l'attività dell'elemento LINE nel campo delle capacità cognitive, può essere spiegata come un affascinante esempio di evoluzione convergente, un fenomeno per il quale, in due specie geneticamente distanti, lo stesso processo molecolare si sviluppa indipendentemente, in risposta a bisogni simili”.
“Il cervello del polpo è funzionalmente simile in molte delle sue caratteristiche al cervello dei mammiferi. È anche per questo motivo che l'elemento LINE identificato è un candidato molto interessante da studiare per migliorare la nostra conoscenza dell'evoluzione dell'intelligenza.
Lo studio è stato pubblicato su BMC Biolog.
2022-07-01 20:09:26
Autore: Vitalii Babkin