Si è sempre ritenuto che esseri viventi come i polpi fossero alquanto strani, me gli ultimi studi mostrano quanto loro e altri cefalopodi si evolvano in maniera totalmente differente dagli altri organismi del nostro pianeta.
La svolta è avvenuta qualche anno fa. Nel 2017 i ricercatori hanno scoperto che i polpi, e alcune specie di calamari e seppie, modificano le loro sequenze di RNA (acido ribonucleico) per adattarsi all’ambiente. In genere gli animali multicellulari non mutano in questo modo. I mutamenti di un essere vivente multicellulare infatti avvengono a livello di mutazioni genetiche del DNA.
I cambiamenti genetici vengono poi tradotti in azione dal compagno molecolare del DNA, l’RNA. Le istruzioni del DNA sono come una ricetta, mentre L’RNA è lo chef che orchestra la cottura nella cucina di ogni cellula, producendo le proteine necessarie che fanno funzionare l’intero organismo.
Ma l’RNA non si limita a eseguire le istruzioni codificate nel DNA, a volte improvvisa, cambiando le proteine prodotte nella cellula in un raro processo chiamato RNA editing.
Quando si verifica una mutazione simile, può cambiare il modo in cui funzionano le proteine, e questo consente all’organismo di mettere a punto le sue informazioni genetiche senza subire mutazioni. Ma la maggior parte degli organismi non si preoccupa davvero di questo metodo, poiché è disordinato e causa problemi più spesso che risolverli.
“Il consenso tra le persone che studiano queste cose è che Madre Natura ha provato a modificare l’RNA, l’ha trovata carente e in gran parte l’ha abbandonata”, ha spiegato Anna Vlasits a Wired .
Ma sembra che i cefalopodi non abbiano ricevuto indicazioni da madre natura.
Nel 2015 i ricercatori hanno scoperto che il calamaro comune ha modificato più del 60% dell’RNA del suo sistema nervoso. Queste modifiche hanno sostanzialmente cambiato la sua fisiologia cerebrale, forse per adattarla alle varie condizioni di temperatura nell’oceano.
Il team, nel 2017, ha fatto una scoperta ancora più sorprendente: almeno due specie di polpi e una seppia fanno regolarmente la stessa cosa. Per fare confronti evolutivi, il team ha esaminato un nautilus e una lumaca gasteropode scoprendo che la loro abilità di elaborare l’RNA era bassa.
“Questo dimostra che alti livelli di modifica dell’RNA non sono generalmente una cosa da molluschi; è un’invenzione dei cefalopodi coleoidi”, ha detto il ricercatore co-responsabile, Joshua Rosenthal del US Marine Biological Laboratory.
Il team ha analizzato centinaia di migliaia di siti di registrazione dell’RNA presenti in questi animali, che appartengono alla sottoclasse coleoide dei cefalopodi. Ha scoperto che l’editing intelligente dell’RNA era particolarmente comune nel sistema nervoso coleoide.
“Mi chiedo se ha a che fare con il loro cervello estremamente sviluppati”, ha detto il genetista Kazuko Nishikura del Wistar Institute degli Stati Uniti, che non è coinvolto nello studio.
I cefalopodi coleoidi sono animali eccezionalmente intelligenti. Ci sono innumerevoli storie avvincenti di polpi artisti della fuga, o prove che utilizzino strumenti o la storia di un polpo in un acquario della Nuova Zelanda che ha imparato a fotografare le persone.
Quindi l’ipotesi che l’intelligenza del polpo potrebbe derivare dalla loro dipendenza non convenzionale dalle modifiche dell’RNA potrebbe avere un senso.
“C’è qualcosa di fondamentalmente diverso in questi cefalopodi”, ha detto Rosenthal.
Questi animali sono abili nel modificare il loro RNA: il team ha scoperto che questa capacità è arrivata con un netto compromesso evolutivo, che li distingue dal resto del mondo animale.
In termini di evoluzione genomica ordinaria (quella che utilizza mutazioni genetiche, come menzionato sopra), i coleoidi si sono evoluti molto, molto lentamente. I ricercatori ritengono che questo è stato un sacrificio necessario: se trovi un meccanismo che ti aiuta a sopravvivere, continua a usarlo.
“La conclusione è che per mantenere questa flessibilità per modificare l’RNA, i coleoidi hanno dovuto rinunciare alla capacità di evolversi nelle regioni circostanti”, ha detto Rosenthal.
Il team svilupperà modelli genetici dei cefalopodi in modo che possano tracciare come e quando questa modifica dell’RNA si attiva.
I risultati sono stati pubblicati su Cell.
