章鱼找到了一种令人难以置信的方法来保护其神经系统的更脆弱的特征免受急剧变化的温度的影响。
当条件波动时，它们可以快速重新编码神经细胞中的关键蛋白质，确保关键的神经活动在温度急剧下降时保持功能。
他们是如何做到的？通过部署一种罕见的超能力——动态编辑RNA，这种能力在某些章鱼、鱿鱼和乌贼物种中被发现。
这是一种不寻常的策略，但似乎是一种有效的策略，科学家相信它可能会在整个头足类动物世界中广泛采用。
“我们通常认为我们的遗传信息是固定的，但环境可以影响你编码蛋白质的方式，而在头足类动物中，这种情况大规模发生，”海洋生物学家约书亚·罗森塔尔说芝加哥大学海洋生物实验室的资深作者，发表在细胞。
“RNA 重新编码使生物体可以选择在他们选择的时间和地点表达不同的蛋白质。在头足类动物中，大部分重新编码是针对对神经系统功能非常重要的蛋白质，所以自然的问题是，它们是否利用它来表达适应物理环境的变化？”
我们自身的生存遗传指令可能会发生变化，但随着 DNA 的代际调整，这种变化往往会缓慢发生。遗传密码的变异决定了构建我们身体的单个蛋白质的最终形状和功能，包括我们大脑内部的系统和结构支持。
不过，DNA 并不直接制造蛋白质。这些化学编码的指令保留在细胞核中，通过称为信使 RNA（或 mRNA）的中间分子发出模板，该中间分子从细胞核进入周围的粘液，进入微小的蛋白质构建机器。
在大多数生物体中，这非常简单。一旦模板发出，RNA 就不再发生变化。然而，在头足类动物中，情况略有不同。
2015年，科学家发现可以调整RNA，即时编辑，允许对……什么进行快速的生理反应？
一些科学家我认为这可能就是头足类动物如此奇怪、迷人的原因，但其原因却一直困扰着我们，也让科学家们感到困惑。
适应暂时的环境变化似乎是一个合理的解释。海洋生物要承受很大的温度范围，而章鱼缺乏主动调节体温的能力。 RNA 编辑将提供根据条件进行改变和再次改变的能力，而无需 DNA 编辑的长期实施和相对持久性。
因此，在海洋生物实验室和圣弗朗西斯大学的海洋生物学家马修·伯克的带领下，一组研究人员对这一概念进行了测试。
他们的研究对象是加州两点章鱼（双斑章鱼），其整个基因组于 2005 年首次被测序，使其成为了解遗传变化的有用动物。
研究人员让这些章鱼适应 22 摄氏度（71.6 华氏度）的温水或 13 摄氏度（55.4 华氏度）的冷水，然后将它们的遗传信息与数据库基因组进行比较。他们专门研究了 60,000 多个已知的编辑网站，结果令人震惊。
“温度敏感编辑发生在我们大约三分之一的网站上——超过 20,000 个单独的地方——所以这不是到处发生的事情；这是一种全球现象，”物理学家伊莱·艾森伯格说特拉维夫大学的教授，该论文的共同高级作者。
“但话虽这么说，但这种情况的发生并不相同：被编辑的蛋白质往往是神经蛋白质，而几乎所有对温度敏感的位点在寒冷中都会受到更高程度的编辑。”
因此，这种编辑似乎是为了适应冷水而不是温水，从而影响了对低温特别敏感的神经蛋白。对章鱼神经系统功能至关重要的结构蛋白（驱动蛋白和突触结合蛋白）的测试发现，所发生的变化会对它们的功能产生影响。
研究小组观察到的结果可能是在实验室中的结果，因此他们捕获了野生加州两点章鱼和维里尔两点章鱼（双斑章鱼）在夏季和冬季，也检查了它们的基因组。这些章鱼具有相似的 RNA 编辑模式，这表明它们正在针对当前的温度条件优化其功能。
该团队还进行了测试，看看变化发生的速度有多快。他们将章鱼水箱的温度从 14 摄氏度调整到 24 摄氏度，反之亦然，在 20 小时内将温度向上或向下调整 0.5 度。他们在温度变化开始前、温度变化后以及四天后测试了每只章鱼的 RNA 编辑程度。
它发生了很快，研究人员发现。
“我们并不真正知道这会发生多快：是否需要数周或数小时，”伯克解释说。 “我们可以在不到一天的时间内看到显着的变化，并且在四天内，它们就达到了一个月后的新的稳态水平。”
这些发现表明，头足类 RNA 编辑的至少一项功能是对可能对动物造成危险的条件做出快速反应。还有其他可能引发响应的环境变量。其中包括低氧、污染和不断变化的社会条件。
研究人员怀疑，RNA 编辑是章鱼和鱿鱼在环境变化时保持活力的一种相当普遍的策略，并计划更详细地研究如何使用它。
该研究发表于细胞。
