مغز اختاپوس و مغز انسان ژن های جهشی یکسانی دارند اختاپوس موجودی استثنایی با مغز و توانایی های شناختی بسیار پیچیده است که در بین بی مهرگان منحصر به فرد است. به طوری که از جهاتی با مهره داران بیشتر از بی مهرگان مشترک است. پیچیدگی عصبی و شناختی این حیوان می‌تواند از تشابه مولکولی با مغز انسان مقایسه شود، تحقیقات اخیر نشان می دهد که همان “ژن های جهشی ” هم در مغز انسان و هم در مغز دو گونه، Octopus vulgaris، اختاپوس معمولی، و Octopus bimaculoides، اختاپوس کالیفرنیایی فعال هستند. کشفی که می تواند به ما در درک راز هوش این موجودات جذاب کمک کند.
توالی‌یابی ژنوم انسان در اوایل سال ۲۰۰۱ نشان داد که بیش از ۴۵ درصد از آن توسط توالی‌هایی به نام ترانسپوزون‌ها تشکیل شده است، به اصطلاح «ژن‌های جهشی » که از طریق مکانیسم‌های مولکولی کپی و چسباندن یا برش و چسباندن، می‌توانند «حرکت کنند». این عناصر متحرک بی صدا می مانند: آنها هیچ اثر قابل مشاهده ای ندارند و توانایی حرکت خود را از دست داده اند. برخی از آنها غیرفعال هستند، زیرا در طول نسل ها، جهش های انباشته شده دارند. برخی دیگر دست نخورده هستند، اما توسط مکانیسم های دفاعی سلولی مسدود شده اند. در میان این عناصر متحرک، مرتبط ترین آن ها متعلق به خانواده موسوم به LINE (Elements Interspersed Nuclear Long) هستند که در صد نسخه در ژنوم انسان یافت می شوند و هنوز به طور بالقوه فعال هستند. اگرچه به طور سنتی فعالیت LINEs فقط بقایای گذشته بود، بقایای فرآیندهای تکاملی که این عناصر متحرک را درگیر می کرد، اما در سال های اخیر شواهد جدیدی ظاهر شد که نشان می داد فعالیت آنها به خوبی در مغز تنظیم می شود. دانشمندان زیادی وجود دارند که معتقدند ترانسپوزون های LINE با توانایی های شناختی مانند یادگیری و حافظه مرتبط هستند: آنها به ویژه در هیپوکامپ، مهم ترین ساختار مغز ما برای کنترل عصبی فرآیندهای یادگیری، فعال هستند.
ژنوم اختاپوس، مانند ژنوم ما، غنی از “ژن های جهشی ” است که بیشتر آنها غیر فعال هستند. محققان با تمرکز بر ترانسپوزون هایی که هنوز قادر به کپی و چسباندن هستند، عنصری از خانواده LINE را در بخش هایی از مغز که برای توانایی های شناختی این حیوانات حیاتی است، شناسایی کردند.
“کشف عنصری از خانواده LINE، فعال در مغز دو گونه اختاپوس، بسیار مهم است، زیرا به این ایده که این عناصر عملکرد خاصی دارند که فراتر از کپی و چسباندن است، پشتیبانی می کند.” سانگز، مدیر آزمایشگاه ژنومیک محاسباتی کار در این پروژه را آغاز کرد. این مطالعه توسط یک تیم بین المللی با بیش از بیست محقق از سراسر جهان انجام شد.
مغز اختاپوس در بسیاری از ویژگی‌هایش از نظر عملکردی مشابه مغز پستانداران است
به گفته جوزپه پتروسینو این شباهت بین انسان و اختاپوس که فعالیت یک عنصر LINE را در جایگاه توانایی های شناختی نشان می دهد، می تواند به عنوان یک مثال جذاب از تکامل همگرا توضیح داده شود. پدیده ای که در دو گونه از نظر ژنتیکی دور، فرآیند مولکولی یکسان به طور مستقل و در پاسخ به نیازهای مشابه توسعه می یابد.
گرازیانو فیوریتو، مدیر بخش زیست‌شناسی و تکامل موجودات می‌گوید: «مغز اختاپوس در بسیاری از ویژگی‌هایش از نظر عملکردی مشابه مغز پستانداران است. “به همین دلیل، همچنین، عنصر LINE شناسایی شده، کاندیدای بسیار جالبی برای مطالعه برای بهبود دانش ما در مورد تکامل هوش است.”
