章魚為什么這樣聰明?一項研究揭示了驚人的秘密:章魚的聰明才智,可能與一個發(fā)生在數億年前的分子層面的“大事件”有關,而這個事件竟與我們人類智慧的演化有著異曲同工之妙!
章魚和人類在進化樹上早已分道揚鑣,共同祖先可能要追溯到大約5.18億年前寒武紀大爆發(fā)時期的某種簡單生物——但這項研究發(fā)現,兩者在通往智慧的道路上,或許采用了相似的“分子策略”。
這項研究聚焦于一類名為MicroRNA(簡稱miRNA)的小分子。你可以把miRNA想象成基因表達的“調光開關”,它們雖然自身不編碼蛋白質,卻能精確地調控其他基因在何時何地、以何種強度“開啟”或“關閉”。這種精密的調控對于生物體發(fā)育,尤其是復雜器官(如大腦)的形成至關重要。
由Max Delbrück分子醫(yī)學中心Nikolaus Rajewsky領導的研究中,科學家們發(fā)現軟體頭足類動物(包括章魚、魷魚和墨魚)經歷了"微小RNA(miRNA)基因庫的大規(guī)模擴張"。這意味著,相比于它們在無脊椎動物界的“親戚”們,章魚擁有了更多種類的miRNA“開關”來調控它們的基因。
更關鍵的是,研究人員發(fā)現這些新出現的miRNA絕大多數都在章魚的神經組織中“辛勤工作”,并且在胚胎發(fā)育形成大腦的關鍵時期尤為活躍。這強烈暗示著,正是這些新增的miRNA為章魚構建復雜、精密的神經系統提供了強大的分子基礎,使其能夠發(fā)展出學習、記憶和解決問題的能力。
但最令人稱奇的是,這種miRNA基因庫的大規(guī)模擴張,此前被認為是脊椎動物(包括我們人類)演化出復雜大腦的一個重要特征。如今在與我們親緣關系遙遠的章魚身上也發(fā)現了類似的現象,這成為了“趨同進化”的一個絕佳例證。
趨同進化指的是,不同的物種在獨立進化的過程中,為了適應相似的環(huán)境或解決相似的問題,演化出了相似的特征或策略。就好比鳥類的翅膀和昆蟲的翅膀,功能相似但起源不同。
章魚和人類的案例則揭示,在分子層面,大自然可能傾向于利用miRNA擴張這種“策略”來構建復雜的神經系統和高級認知能力,無論是在脊椎動物還是無脊椎動物中。
這項研究表明,通往智慧的道路可能并非只有一條,復雜的認知能力可以在截然不同的生命形式中獨立演化出來。而小小的MicroRNA,這些基因表達的“調光師”,或許正是構建復雜大腦和智慧生命的關鍵“積木”之一,連接著從遠古海洋到現代文明的漫長進化旅程。
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