这不仅仅是因为他们非常善于预测体育赛事的结果。
如果章鱼不存在的话,它们可能会成为伟大的科幻生物。它们超级, 有时,老实说,单是触手的数量就已经达到了《神秘博士》反派级别的怪异程度。
如果要用更科学的解释来解释,那么为什么章鱼如此与众不同呢?原因之一是它们是编辑大师——不是 IFLScience 里的那种(虽然这会给办公室增添一些有趣的内容),而是它们自己的 RNA。
是蛋白质生产的关键分子;分子生物学的中心法则是保存指令,这些指令被复制到信使 RNA (mRNA) 中。核糖体,又称细胞蛋白质工厂,读取 mRNA 并将代码翻译成氨基酸链,进而变成蛋白质。
根据这一原则,蛋白质唯一可能改变的方式是通过 DNA 突变,这可能需要很长时间,因此如果你需要快速适应周围环境,这种方法并不理想。与其他头足类动物一样,章鱼可以暂时将生物学理论放在一边,编辑其 RNA。
人类也能够编辑 RNA,但这很少导致蛋白质氨基酸结构的变化。相比之下,像长鳍鱿鱼大多数情况下,通过 RNA 编辑成功地重新编码蛋白质结构。
研究人员认为这就是章鱼如此适应周围环境的原因。
章鱼研究人员 Michaella Pereira Andrade 和 Tatiana Leite 告诉记者:“DNA 序列并非只能产生一种蛋白质,而是能够通过编辑 RNA 进行重新编码,而这种序列可以产生几种具有不同功能的蛋白质,从而提高动物适应不同情况的能力。”。
为这一理论提供证据的是学习今年早些时候加州双斑章鱼利用 RNA 编辑来适应温度变化。
在数周的时间里,让野生捕获的章鱼适应温水或冷水。然后,他们将章鱼的 RNA 转录本与原始 DNA 进行比较,以查看之前建立的编辑位点是否发生了 RNA 编辑,结果发现了大量变化。
“温度敏感编辑发生在我们站点的约三分之一(超过 20,000 个独立站点)中,所以这不是个别现象;这是一个全球现象,”共同资深作者 Eli Eisenberg 在一篇陈述。
研究人员还发现,在寒冷的环境中,编辑的水平更高,而且被编辑的蛋白质往往是神经蛋白,这表明章鱼改变其 RNA 的原因之一是当周围环境变冷时保持神经活动。
尽管章鱼仍然严格居住在地球上,但它们适应性强的大脑也可以为外星智慧生物的样貌提供线索。要了解更多信息,请查看《好奇》第 8 期其中 IFLScience 采访了研究章鱼感知能力的研究人员。