Днк осьминога: умные, романтичные, социализированные и чистоплотные |

Содержание

умные, романтичные, социализированные и чистоплотные

13.08.2015 10:08

4707

Добавить в закладки

Ученые из университета Чикаго в Иллинойсе (США) и Окинавского
института наук и технологий (Япония) расшифровали геном одного
калифорнийского двупятнистого осьминога (Octopus
bimaculoides) и нашли в нем удивительные особенности,
которые позволили этим животным стать такими умными и подвижными.
Статью об этом, опубликованную в журнале Nature,

пересказывает сайт журнала Science. Тем временем
биологи из Калифорнийского университета исследовали вид
тихоокеанских осьминогов, которые живут парами и выкидывают мусор
из своего жилища.

Начать нужно с того, что геном осьминога оказался неожиданно
большим — его ДНК состоит из 2,7 млрд спаренных оснований
нуклеотидов. Для сравнения, в ДНК человека их 3,3 миллиарда. При
этом по количеству генов, кодирующих белки, осьминог нас даже
опережает со своими 33 тыс. против человеческих 25 тысяч.
Хромосом у осьминога 28, что, конечно, меньше, чем у нас, зато
гораздо больше, чем других беспозвоночных животных. (Это даже
позволило ученых предположить, что в эволюции осьминогов в
какой-то момент произошло удвоение ДНК, но доказательств тому
пока не найдено).

Зато генетики обнаружили, что в бурный рост происходил в двух
участках генома, где быстро (по меркам скорости биологической
эволюции) появились сотни новых генов. Оба этих участка, что
показательно, связаны с активностью нервной системы. Первый
кодирует синтез белков, известных как факторы транскрипции
«цинковых пальцев» — особых структур, состоящих из аминокислот,
связанных ионами цинка, и взаимодействующих с ДНК, РНК и другими
белками, и играющих важную роль в поддержании активности нервных
клеток. Второй же участок кодирует синтез протокадеринов —
белков, играющих ключевую роль в развитии нервной системы. У
большинства беспозвоночных генов, кодирующих прокадерины, очень
мало, но осьминог и тут уникален — у него их в 2 (sic!) раза
больше, чем у человека.

Это отчасти объясняет, как осьминоги смогли развить свою сложную
нервную систему, организованную совсем не так, как у позвоночных.
Дело в том, что у позвоночных аксоны — длинные отростки нейронов,
по которым передается информация – окружены слоем специального
белка миелина, который ускоряет эту передачу. В нервной системе
осьминога миелина мало, поэтому она имеет альтернативную схему,
основанную на идее децентрализации: например, каждое из его
восьми щупалец имеет свой мини-«мозг», который управляет его
движением (координируются они все, конечно, все же головным
мозгом). Частичная автономность локальных участков нервной
системы также позволяет осьминогу мгновенно менять цвет тела для
маскировки.

Слева направо: доктор Эрик Едзингер (Eric Warren Edsinger), проф.
Даниель Рохсар (Daniel Rokhsar) и доктор Олег Симаков, сотрудники

Группы молекулярной генетики Окинавского института наук и
технологий. Олег Симаков — выходец из России, в 2012 году получил
степень в Гейдельбергском университете, затем работал в
Европейской лаборатории молекулярной биологии.

Это не единственное удивительное открытие, сделанное в последнее
время и связанное с осьминогами. Агентство Associated
Press
сообщает, что биологи из Калифорнийского университета, под
руководством Роя Колдуэлла (Roy Caldwell) обнаружили у одного из
видов осьминогов, обитающих в Тихом океане, у берегов Панамы,
необычные повадки.

Например, самка и самец этого осьминога в брачный период на
несколько дней поселяются вместе в небольшой пещере или раковине,
и даже делают в ней «уборку», выбрасывая наружу остатки пищи.
(Прочие виды осьминогов стараются спариться быстрее и сразу
«разойтись», чтобы не быть съеденными — половой каннибализм у них
распространен широко). Самка этого вида осьминогов, отложив
кладку яиц, не умирает, а через некоторое время снова готова к
размножению. К тому же, живя в лаборатории, эти осьминоги быстро
выучили, что появление людей означает еду.

Этот необычный вид, открытый в 1970-х, получил предварительное
название «большой тихоокеанский полосатый осьминог», хотя
«большой» в данном случае — понятие относительное: он немногим
крупнее теннисного мяча. Подробнее о нем можно прочитать в статье
калифорнийских ученых, опубликованной в журнале PLOS
One.

Также вспоминается недавнее исследование того,
как движется осьминог. Там результаты тоже были очень
неожиданные: выяснилось, что плавность его «походки» достигается
слаженной работой его вытягивающихся и сокращающихся щупалец,
которые расположены вокруг всего тела и могут с одинаковой
легкостью толкать его в любом направлении. Безусловно, этому
помогает частичная автономность каждого щупальца, о которой мы
упоминали выше.

Япония
геном
калифорнийский университет в беркли
окинавский институт наук и технологий
осьминоги
сша
тихий океан
чикагский университет

Информация предоставлена Информационным агентством «Научная Россия». Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано
Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.

НАУКА ДЕТЯМ

Нитрид бора очистит сточные воды от антибиотиков

14:00 / Химия

Ученые Пермского Политеха изучили стабильность «основы» для потенциального анальгетика

12:00 / Химия

Праздник на орбите

10:30 / Космонавтика, Наука и общество

Казанские ученые первыми в России вырастили кристалл LiGdF4 с заданными магнитными свойствами

14:00 / Физика

Тяжелые металлы и органические загрязнители активировали почвенную плесень

12:00 / Биология

Как в СССР заново создавали Новый год? Лекция кандидата исторических наук Марьяны Архиповой

10:30 / История, Наука и общество, Этнография

Зоологи открыли четыре новых вида микроскопических беспозвоночных

18:00 / Биология

Рекордно снежный декабрь 2022 года

16:00 / Климат

Оценка биоразнообразия и экологии Черного моря: завершился зимний рейс «Профессора Водяницкого»

14:00 / Биология

Чувство праздника: как проникнуться атмосферой Нового года и Рождества?

13:00 / Наука и общество

Памяти великого ученого. Наука в глобальном мире. «Очевиднное — невероятное» эфир 10.05.2008

04.03.2019

Памяти великого ученого. Нанотехнологии. «Очевидное — невероятное» эфир 3.08.2002

04.03.2019

Вспоминая Сергея Петровича Капицу

14.02.2017

История новогодних праздников

01.08.2014

Смотреть все

Параллельная эволюция. Животное, способное составить конкуренцию человеку

https://ria.ru/20200430/1570769200.html

Параллельная эволюция. Животное, способное составить конкуренцию человеку

Параллельная эволюция. Животное, способное составить конкуренцию человеку — РИА Новости, 30.04.2020

Параллельная эволюция. Животное, способное составить конкуренцию человеку

Мозг осьминога по сложности сопоставим с собачьим. Строением он кардинально отличается от мозга позвоночных, что, по-видимому, не мешает эффективно его… РИА Новости, 30.04.2020

2020-04-30T08:00

2020-04-30T15:46

наука

открытия — риа наука

интеллект

биология

эволюция

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21. img.ria.ru/images/07e4/04/1e/1570807773_0:402:2048:1554_1920x0_80_0_0_18a792a750eece74a6a696ee0732c919.jpg

МОСКВА, 30 апр — РИА Новости, Альфия Еникеева. Мозг осьминога по сложности сопоставим с собачьим. Строением он кардинально отличается от мозга позвоночных, что, по-видимому, не мешает эффективно его использовать. Эти головоногие способны редактировать собственный геном, приспосабливаясь к самым неблагоприятным условиям обитания, и вполне могли бы в будущем составить конкуренцию человеку. Почему у них есть все шансы превратиться в высокоинтеллектуальных существ — в материале РИА Новости. Приматы моряВ конце 1990-х годов канадские ученые наблюдали за восемью молодыми осьминогами Enteroctopus dofleini. Каждому давали по четыре пустых пластиковых баночки, заполненных воздухом, — две черные и две белые. Баночки не тонули, чем очень заинтересовали животных, которые то хватали их щупальцами, то отбрасывали струей воды. Осьминожьего внимания хватило на полчаса, после чего они потеряли к баночкам интерес. Подобное поведение не имело никакого адаптивного смысла, а значит, решили ученые, животные просто развлекались. Так головоногие моллюски стали первыми беспозвоночными, за которыми биологи признали способность играть. До этого игровое поведение наблюдали только у млекопитающих и птиц.Чуть позже выяснилось, что желание развлечься никак не зависит от пола и возраста осьминогов. Биологи опускали в аквариумы кубики лего, и ими одинаково увлекались как самцы, так и самки.Дальше больше. Во-первых, исследования продемонстрировали, что у головоногих есть зачатки личности и они умеют различать людей. В экспериментах канадских ученых животные по-разному реагировали на каждого из двух добровольцев — меняли цвет и направление щупалец. Во-вторых, подводные «интеллектуалы» оказались способны решать сложные нестандартные задачи, с которыми ни они сами, ни их предки не встречались.В-третьих, некоторые виды — например, большие тихоокеанские полосатые осьминоги — отличаются довольно сложным социальным и брачным поведением. Они живут в группах по сорок особей и совместно охотятся. Кроме того, в период размножения самец и самка могут по нескольку дней не расставаться, делиться едой и даже «целоваться» — соприкасаться клювами и присосками на щупальцах.Восемь умных ногВсе эти особенности у морских головоногих формировались независимо от эволюции позвоночных. Последний их общий предок жил почти восемьсот миллионов лет назад, что сказалось не только на внешнем виде, но и внутреннем строении.Помимо трех сердец, эти животные обладают очень необычным мозгом. Он содержит почти пятьсот миллионов нервных клеток — не так много по сравнению с человеческими 85 миллиардами, но вполне сопоставимо с количеством нейронов в мозге собаки. Однако у осьминогов клетки крупнее и иначе распределены по телу. Если у людей большая часть нейронов сосредоточена в мозге, то у головоногих на этот орган приходится только около десяти процентов. Еще 30 процентов расположены в крупных зрительных долях. Остальные — в ганглиях — скоплениях нейронов на конечностях. Иными словами, каждое осьминожье щупальце — это своеобразный мини-мозг, который, как выяснили ученые из Еврейского университета в Иерусалиме, может действовать самостоятельно. Центральный орган только запускает необходимую поведенческую реакцию, а как ее выполнить, конечности «решают» сами.При этом щупальца осьминога способны на довольно сложные самостоятельные действия: поменять цвет или отличить чужую конечность от своей собственной. Более того, ампутированное щупальце в течение целого часа двигается и реагирует на раздражители. Удерживает одни предметы, отталкивает другие и даже может уползти подальше от хозяина.Помимо этого, у осьминогов отличное зрение — их зрачок совершеннее человеческого, у него прекрасная краткосрочная и долгосрочная память.Сам себе редакторПо мнению международной группы исследователей, когнитивные способности осьминогов и их довольно большой мозг — результат жестокой конкуренции с рыбами и морскими позвоночными.Около ста миллионов лет назад резко усилилось разнообразие лучеперых рыб — случилась так называемая Мезозойская морская революция. В результате предкам кальмаров и осьминогов пришлось не только бороться за питание и жизненное пространство с рыбами, но и учиться спасаться от хищников. Отсюда утрата наружной раковины (многие морские позвоночные научились разбивать защитные панцири моллюсков), реактивное движение, быстрая смена окраски в ответ на раздражители, чернильный мешок и самый развитый интеллект среди беспозвоночных.Кроме того, осьминоги обзавелись еще одним важным преимуществом: они научились редактировать собственные гены. Это помогает им адаптироваться к условиям среды и делает их еще умнее.Речь идет об изменении матричной РНК. Этот промежуточный переносчик информации синтезируется на матрице ДНК и служит для рибосом своего рода инструкцией по сборке белков. Если все идет в штатном режиме, то последовательность аминокислот в белке точно соответствует порядку нуклеотидов в гене, который его кодирует.Но иногда при синтезе мРНК нуклеотид аденозин превращается в инозин — это происходит благодаря особым ферментам. Подобное изменение позволяет очень точно настраивать функции белков, но используется довольно редко. Так, в организме человека подобных белков не более трех процентов.А у осьминогов, по подсчетам исследователей, их до 60 процентов. Причем среди белков, созданных на основе измененной мРНК, оказались и те, что отвечают за соединение нейронов. Скорее всего, именно они позволяют головоногим использовать сложные поведенческие сценарии. Однако редакция мРНК замедляет изменение генома и, как следствие, эволюцию самих осьминогов.

https://ria.ru/20190623/1555838408.html

https://ria.ru/20200129/1564005489.html

https://ria.ru/20150521/1065708062.html

https://ria.ru/20200116/1563496038.html

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2020

РИА Новости

4.7

internet-group@rian. ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/04/1e/1570807773_0:210:2048:1746_1920x0_80_0_0_491f6ebb3d8901a84e2c9c36a29f80bb.jpg

1920

true

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og. xn--p1ai/awards/

открытия — риа наука, интеллект, биология, эволюция

Наука, Открытия — РИА Наука, интеллект, биология, эволюция

МОСКВА, 30 апр — РИА Новости, Альфия Еникеева. Мозг осьминога по сложности сопоставим с собачьим. Строением он кардинально отличается от мозга позвоночных, что, по-видимому, не мешает эффективно его использовать. Эти головоногие способны редактировать собственный геном, приспосабливаясь к самым неблагоприятным условиям обитания, и вполне могли бы в будущем составить конкуренцию человеку. Почему у них есть все шансы превратиться в высокоинтеллектуальных существ — в материале РИА Новости.

Приматы моря

В конце 1990-х годов канадские ученые наблюдали за восемью молодыми осьминогами Enteroctopus dofleini. Каждому давали по четыре пустых пластиковых баночки, заполненных воздухом, — две черные и две белые. Баночки не тонули, чем очень заинтересовали животных, которые то хватали их щупальцами, то отбрасывали струей воды. Осьминожьего внимания хватило на полчаса, после чего они потеряли к баночкам интерес.

Подобное поведение не имело никакого адаптивного смысла, а значит, решили ученые, животные просто развлекались. Так головоногие моллюски стали первыми беспозвоночными, за которыми биологи признали способность играть. До этого игровое поведение наблюдали только у млекопитающих и птиц.

Чуть позже выяснилось, что желание развлечься никак не зависит от пола и возраста осьминогов. Биологи опускали в аквариумы кубики лего, и ими одинаково увлекались как самцы, так и самки.

23 июня 2019, 21:57Наука

Ученые сняли на видео гигантского кальмара

Дальше больше. Во-первых, исследования продемонстрировали, что у головоногих есть зачатки личности и они умеют различать людей. В экспериментах канадских ученых животные по-разному реагировали на каждого из двух добровольцев — меняли цвет и направление щупалец. Во-вторых, подводные «интеллектуалы» оказались способны решать сложные нестандартные задачи, с которыми ни они сами, ни их предки не встречались.

В-третьих, некоторые виды — например, большие тихоокеанские полосатые осьминоги — отличаются довольно сложным социальным и брачным поведением. Они живут в группах по сорок особей и совместно охотятся. Кроме того, в период размножения самец и самка могут по нескольку дней не расставаться, делиться едой и даже «целоваться» — соприкасаться клювами и присосками на щупальцах.

CC BY-SA 3.0 / Seeeko / Larger Pacific striped octopusВ период размножения самец и самка тихоокеанского полосатого осьминога могут в течение нескольких дней жить вместе

CC BY-SA 3.0 / Seeeko / Larger Pacific striped octopus

В период размножения самец и самка тихоокеанского полосатого осьминога могут в течение нескольких дней жить вместе

Восемь умных ног

Все эти особенности у морских головоногих формировались независимо от эволюции позвоночных. Последний их общий предок жил почти восемьсот миллионов лет назад, что сказалось не только на внешнем виде, но и внутреннем строении.

Помимо трех сердец, эти животные обладают очень необычным мозгом. Он содержит почти пятьсот миллионов нервных клеток — не так много по сравнению с человеческими 85 миллиардами, но вполне сопоставимо с количеством нейронов в мозге собаки. Однако у осьминогов клетки крупнее и иначе распределены по телу. Если у людей большая часть нейронов сосредоточена в мозге, то у головоногих на этот орган приходится только около десяти процентов. Еще 30 процентов расположены в крупных зрительных долях. Остальные — в ганглиях — скоплениях нейронов на конечностях.

Нервная система осьминога

Иными словами, каждое осьминожье щупальце — это своеобразный мини-мозг, который, как выяснили ученые из Еврейского университета в Иерусалиме, может действовать самостоятельно. Центральный орган только запускает необходимую поведенческую реакцию, а как ее выполнить, конечности «решают» сами.

При этом щупальца осьминога способны на довольно сложные самостоятельные действия: поменять цвет или отличить чужую конечность от своей собственной. Более того, ампутированное щупальце в течение целого часа двигается и реагирует на раздражители. Удерживает одни предметы, отталкивает другие и даже может уползти подальше от хозяина.

Помимо этого, у осьминогов отличное зрение — их зрачок совершеннее человеческого, у него прекрасная краткосрочная и долгосрочная память.

29 января 2020, 12:18Наука

Ученые выяснили, что мозг кальмара похож на мозг собаки

Сам себе редактор

По мнению международной группы исследователей, когнитивные способности осьминогов и их довольно большой мозг — результат жестокой конкуренции с рыбами и морскими позвоночными.

Около ста миллионов лет назад резко усилилось разнообразие лучеперых рыб — случилась так называемая Мезозойская морская революция. В результате предкам кальмаров и осьминогов пришлось не только бороться за питание и жизненное пространство с рыбами, но и учиться спасаться от хищников. Отсюда утрата наружной раковины (многие морские позвоночные научились разбивать защитные панцири моллюсков), реактивное движение, быстрая смена окраски в ответ на раздражители, чернильный мешок и самый развитый интеллект среди беспозвоночных.

21 мая 2015, 12:12Наука

Ученые: осьминоги видят мир не только глазами, но и кожейОкеанологи обнаружили в особых пигментных клетках в коже осьминогов особые белки, похожие по своей структуре на те цепочки аминокислот, которые помогают нашим глазам видеть мир.

Кроме того, осьминоги обзавелись еще одним важным преимуществом: они научились редактировать собственные гены. Это помогает им адаптироваться к условиям среды и делает их еще умнее.

Речь идет об изменении матричной РНК. Этот промежуточный переносчик информации синтезируется на матрице ДНК и служит для рибосом своего рода инструкцией по сборке белков. Если все идет в штатном режиме, то последовательность аминокислот в белке точно соответствует порядку нуклеотидов в гене, который его кодирует.

16 января 2020, 14:27Наука

Ученые расшифровали геном загадочного гигантского кальмара

Но иногда при синтезе мРНК нуклеотид аденозин превращается в инозин — это происходит благодаря особым ферментам. Подобное изменение позволяет очень точно настраивать функции белков, но используется довольно редко. Так, в организме человека подобных белков не более трех процентов.

А у осьминогов, по подсчетам исследователей, их до 60 процентов. Причем среди белков, созданных на основе измененной мРНК, оказались и те, что отвечают за соединение нейронов. Скорее всего, именно они позволяют головоногим использовать сложные поведенческие сценарии. Однако редакция мРНК замедляет изменение генома и, как следствие, эволюцию самих осьминогов.

ДНК осьминога пришла из космоса?

Проверка фактов

Исследователи не обнаружили, что ДНК осьминога является «инопланетной» или что она возникла где-либо, кроме Земли, хотя некоторые предполагают такую возможность.

Требовать:

Исследователи обнаружили, что геномы осьминогов содержат чужеродную ДНК.

Рейтинг:

Смесь

Об этом рейтинге

В июне 2016 года ряд веб-сайтов сообщили, что, согласно недавнему исследованию, исследователи изучили ДНК осьминога и обнаружили, что она либо «инопланетная», либо «из космоса»:

Ученые выяснили, что ДНК осьминога может быть не из этого мира. Новое исследование пришло к выводу, что у осьминогов действительно есть инопланетная ДНК!
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature, геном осьминогов имеет беспрецедентный уровень сложности и состоит из 33 000 генов, кодирующих белок. Это число намного превышает число, которое можно найти в человеческом существе.

Другой сомнительный интернет-сайт сделал аналогичные утверждения, утверждая, что исследование вне всяких сомнений показало, что осьминоги не происходят с планеты Земля:

Кажется, что инопланетяне всегда существовали среди нас, но мы никогда не знали об этом! Если верить новому исследованию, осьминоги на самом деле инопланетяне!
Исследование пришло к выводу, что у осьминогов есть «инопланетные» гены, и дальнейшие исследования со стороны морских биологов могут выявить новые прорывы. Мир по-прежнему так огромен, а мы знали лишь половину того, что есть на самом деле!
Новое исследование привело исследователей к выводу, что осьминоги (НЕ осьминоги) имеют ДНК пришельцев. Их геном показывает невиданный ранее уровень сложности с ошеломляющими 33 000 идентифицированных генов, кодирующих белок, больше, чем у человека.
Американский исследователь доктор Клифтон Рэгсдейл из Чикагского университета сказал: «Осьминог, по-видимому, совершенно отличается от всех других животных, даже от других моллюсков, с его восемью цепкими руками, большим мозгом и умными способностями решать проблемы.
«Покойный британский зоолог Мартин Уэллс сказал, что осьминог — инопланетянин. В этом смысле наша статья описывает первый секвенированный геном инопланетянина».

Основное исследование не утверждало внеземного происхождения осьминогов, однако:

Наш анализ показывает, что существенное расширение горстки семейств генов, наряду с экстенсивным ремоделированием сцепления генома и повторяющимся содержанием, сыграло решающую роль в эволюции морфологических инноваций головоногих, включая их большую и сложную нервную систему.

Исследование было опубликовано в августе 2015 года, и было неясно, почему несколько веб-сайтов внезапно подхватили и запустили его с совершенно ошибочной интерпретацией почти через год после его первого появления. «Чужой» ракурс, похоже, возник из пресс-релиза, который (как и исследование) был опубликован в 2015 году:

«Осьминог, по-видимому, совершенно отличается от всех других животных, даже от других моллюсков, с его восемью цепкими руками, большим мозгом и умными способностями к решению проблем», — сказал соавтор Клифтон Рэгсдейл, доцент кафедры нейробиологии и нейробиологии. Организм биологии и анатомии в Чикагском университете. «Покойный британский зоолог Мартин Уэллс сказал, что осьминог — пришелец. В этом смысле наша статья описывает первый секвенированный геном инопланетянина».

Было ясно, что Рэгсдейл имел в виду, что осьминог был инопланетянином метафорически, а не буквально. Но, как это часто бывает, ряд интернет-изданий ухватились за использование этого слова, чтобы раскручивать истории без предварительного просмотра исходного материала:

Вчера ряд сайтов начали публиковать истории, которые, казалось бы, подразумевают, что осьминоги — инопланетяне. То есть из космоса (?). Yahoo! Заголовок новостей гласил, что генетический код осьминога раскрывает «инопланетное существо»; там, в Зеркале, у них был полевой день с генетическим кодом Осьминога, настолько странным, что, по мнению ученых, это мог быть ЧУЖОЙ; и Irish Examiner с гордостью заявил: «Не волнуйтесь, но ученые считают, что осьминоги «могут быть инопланетянами» после исследования ДНК».

Слова «пришелец», «космос» или даже «Земля» не фигурировали в исследовании секвенирования генов осьминогов, проведенном в августе 2015 года. Однако ироничное замечание, сделанное позже одним исследователем, было широко вырвано из контекста, чтобы предположить обратное.

По совпадению, противоречивая статья, впоследствии опубликованная в мартовском выпуске журнала Progress in Biophysics and Molecular Biology («Причина кембрийского взрыва — земная или космическая?») за март 2018 г., исследовала, можно ли лучше объяснить некоторые аспекты эволюционной теории, постулируя что предшественники некоторых земных организмов могли иметь внеземную природу. В документе приводится пример, который предполагает, но не доказывает, что одним из возможных объяснений того, почему осьминоги (головоногие) сильно отличаются от своих предполагаемых эволюционных предков (наутилоидов), может быть то, что их гены пришли «из космоса в целом»:

Некоторые генетические особенности из недавних данных об осьминогах и других головоногих представляют собой сложные примеры для традиционного эволюционного мышления.
Геном осьминога демонстрирует ошеломляющий уровень сложности: на 33 000 генов, кодирующих белок, больше, чем у Homo sapiens. Осьминог принадлежит к подклассу колеоидных моллюсков (головоногих), история эволюции которых насчитывает более 500 миллионов лет, хотя филогенетика головоногих крайне непоследовательна и запутана. Головоногие также очень разнообразны, со сложными поведенческими колеоидами (кальмары, каракатицы и осьминоги), предположительно возникшими в рамках чисто наземной эволюционной модели из более примитивных наутилоидов. Тем не менее, генетическое расхождение Octopus от его предкового подкласса колеоидов очень велико, сродни экстремальным особенностям, наблюдаемым у многих родов и видов, отмеченным в образцах прерывистого равновесия Элдриджа-Гулда. Его большой мозг и сложная нервная система, глаза-камеры, гибкие тела, мгновенная маскировка благодаря способности менять цвет и форму — вот лишь некоторые из поразительных особенностей, которые внезапно появляются на сцене эволюции. Трансформирующие гены, ведущие от консенсусного предка наутилуса (например, Nautilus pompilius) к обыкновенной каракатице (Sepia officinalis), кальмару (Loligo vulgaris) и обыкновенному осьминогу (Octopus vulgaris), нелегко найти в какой-либо ранее существовавшей форме жизни — тогда правдоподобно предположить, что они, кажется, заимствованы из далекого «будущего» с точки зрения земной эволюции или, что более реалистично, из космоса в целом.

В документе утверждается, что мы не должны «сбрасывать со счетов» представление о том, что гены осьминогов могли быть «внеземным импортом», который «прибыл в виде ледяных болидов несколько сотен миллионов лет назад»:

Одно из правдоподобных объяснений, на наш взгляд, заключается в том, что новые гены, вероятно, являются новым внеземным импортом на Землю — наиболее правдоподобно как уже согласованная группа функционирующих генов внутри (скажем) криоконсервированных и защищенных матрицей оплодотворенных яиц осьминогов.
Таким образом, нельзя сбрасывать со счетов возможность того, что криоконсервированные яйца кальмаров и/или осьминогов прибыли в ледяных болидах несколько сотен миллионов лет назад, поскольку это было бы экономным космическим объяснением внезапного появления осьминогов на Земле ок. 270 миллионов лет назад.

Однако в документе также отмечалось, что «такое внеземное происхождение как объяснение появления, конечно же, противоречит преобладающей доминирующей парадигме». И, как заметил Эфрат Ливни в Quartz , другие ученые не обязательно находят размышления в статье чем-то заслуживающим серьезного внимания:

Вирусолог Карин Меллинг из Института молекулярной генетики Макса Планка в Берлине не убеждена, хотя и говорит, что статья заслуживает внимания, потому что мы еще так много не знаем о происхождении жизни на Земле. В комментарии к тому же изданию она пишет: «Поэтому статья полезная, привлекающая внимание, над ней стоит задуматься, но главное утверждение о вирусах, микробах и даже животных, прилетевших к нам из космоса, нельзя воспринимать всерьез». ».
Ученый-эволюционист Кит Баверсток из Университета Восточной Финляндии в своем комментарии к статье не менее насторожен. Предлагаемые теории «поддерживали бы внеземное происхождение жизни», пишет он. Тем не менее, они не обязательно приводят к такому выводу; есть и другие правдоподобные объяснения доказательств, предлагаемых в статье.

Sources

Albertin, Caroline B. et. др. «Геном осьминога и эволюция головоногих нервных и морфологических новинок».
Природа . 13 августа 2015 г.

Крейтон, Джолин. «Эволюция 101: Нет, осьминог не инопланетянин».
Футуризм . 13 августа 2015 г.

Дэнсон, Кейси Коутс. «Ученые пришли к выводу, что ДНК [осьминога] не из этого мира».
Глобальные возможности . 11 июня 2016 г.

Цзян, Кевин. «Эпохальное секвенирование генома осьминога показывает основу интеллекта и маскировки».
UChicagoNews . 13 августа 2015 г.

Доклад о мире науки . «Осьминоги — инопланетяне со странной ДНК и сверхспособностями».
13 июня 2016 г.

Zee News . «Невероятно: исследование сравнивает осьминогов с инопланетянами на предмет странной ДНК!»
14 июня 2016 г.

Steele, Edward J. et al. «Причина кембрийского взрыва — земная или космическая?»
Успехи биофизики и молекулярной биологии . 13 марта 2018 г.

Ливни, Ефрат. «Спорное исследование имеет новый взгляд на потусторонность осьминога».
Кварц . 19 мая 2018 г.

Ким ЛаКаприа

Ким ЛаКаприа — бывший писатель Snopes.

Дэвид Миккельсон

Дэвид Миккельсон основал сайт, ныне известный как snopes.com, еще в 1994 году.

Подробнее

Стать

Членом

Ваше членство является основой нашей устойчивости и устойчивости.

Льготы

Просмотр без рекламы на Snopes.com

Информационный бюллетень только для членов

Отменить в любое время

50 долларов США в год

12,50 долларов США каждые 3 месяца

5 долларов США в месяц

Выберите членство или посмотрите другие способы помочь

Геном

осьминогов раскрывает секреты сложного интеллекта

Share on Facebook
Share on Twitter
Share on Reddit
Share on LinkedIn
Share via Email
Print

Credit: Brian Gratwicke/Flickr

Неуловимый геном осьминога наконец-то распутан, что должно позволить ученым найти ответы на давно загадочные вопросы о физиологии этого животного: как ему удается так искусно маскироваться? Как он контролирует и регенерирует эти восемь гибких рук и тысячи присосок? И самое неприятное: как родственник улитки стал таким невероятно умным — способным быстро учиться, решать головоломки и даже пользоваться инструментами?

Находки, опубликованные сегодня в журнале Nature , раскрывают обширный неизведанный ландшафт, полный новых генов, маловероятных перестроек и некоторых эволюционных решений, которые очень похожи на найденные у людей. ( Scientific American входит в состав Nature Publishing Group.)

Обладает самым большим из известных геномов в мире беспозвоночных — размером с геном домашней кошки (2,7 миллиарда пар оснований) и с большим количеством генов (33 000), чем у человека (от 20 000 до 25 000) — давно известно, что последовательность осьминога большая и запутанная. Даже без генетической карты эти животные и их родственники-головоногие (кальмары, каракатицы и наутилусы) были обычными объектами нейробиологических и фармакологических исследований. Но последовательность для этой группы моллюсков была «крайне необходима», — говорит Энни Линдгрен, исследователь головоногих из Портлендского государственного университета, которая не участвовала в новом исследовании. «Подумайте о попытке собрать пазл картинкой вниз», — говорит она об исследованиях осьминогов на сегодняшний день. «Геном дает нам картину для работы».

Среди самых больших сюрпризов, содержащихся в геноме, вызывающих электронные письма с восклицательными знаками от исследователей головоногих, является то, что осьминоги обладают большой группой знакомых генов, которые участвуют в развитии сложной нейронной сети и, как было обнаружено, обогащены другие животные, такие как млекопитающие, обладающие значительной вычислительной мощностью. Известные как гены протокадгерина, «ранее считалось, что они размножаются только у позвоночных», — говорит Клифтон Рэгсдейл, адъюнкт-профессор нейробиологии Чикагского университета и соавтор новой статьи. Такие гены присоединяются к списку независимо развившихся признаков, которые мы разделяем с осьминогами, включая глаза камерного типа (с хрусталиком, радужной оболочкой и сетчаткой), замкнутую систему кровообращения и большой мозг.

Однако нервная система осьминога, прошедшего совершенно иной эволюционный путь к разуму, представляет собой особенно богатый объект для изучения. «Для нейробиологов интересно понять, как совершенно отдельная группа развила большой и сложный мозг», — говорит Джошуа Розенталь из Института нейробиологии Университета Пуэрто-Рико. «Теперь с этой статьей мы можем лучше понять молекулярные основы».

Часть сложной проводной системы осьминогов, которая простирается за пределы мозга и в значительной степени распределена по всему телу, контролирует их маскировку в мгновение ока. Исследователи не были уверены, как осьминоги управляют своими хроматофорами, заполненными пигментом мешочками, которые расширяются и сжимаются за миллисекунды, чтобы изменить их общий цвет и рисунок. Но, имея в руках секвенированный геном, ученые теперь могут больше узнать о том, как работает эта яркая система, — заманчивая идея как для нейробиологов, так и для инженеров.

В геноме осьминога (представленного калифорнийским двуточечным осьминогом, Octopus bimaculoides ) также содержатся многочисленные ранее неизвестные гены, в том числе новые, которые помогают осьминогу «чувствовать вкус» своими присосками. Теперь исследователи также могут глубже заглянуть в прошлое эволюционной истории этого редко ископаемого животного — даже за пределами их расхождения с кальмарами около 270 миллионов лет назад. За все это время осьминоги научились корректировать свои собственные генетические коды (известное как редактирование РНК, которое происходит у людей и других животных, но с чрезвычайной скоростью у осьминогов), помогая им поддерживать возбуждение нервов по сигналу при экстремальных температурах. Новый генетический анализ также обнаружил гены, которые могут перемещаться по геному (известные как транспозоны), которые могут играть роль в улучшении обучения и памяти.

Однако в геноме осьминога не обнаружена одна вещь, свидетельствующая о том, что его код подвергся массовой дупликации (как это произошло с геномом позвоночных, что позволило дополнительным генам приобрести новые функции). Это стало неожиданностью для исследователей, которые долгое время восхищались сложностью осьминога и неоднократно сталкивались с большим количеством повторяющегося генетического кода в более ранних исследованиях.

Размер генома осьминога в сочетании с большим количеством повторяющихся последовательностей и, как описывает Рэгсдейл, «странным отсутствием интереса со стороны многих геномистов» сделали задачу сложной. Он был среди десятков исследователей, объединившихся в начале 2012 года для создания Консорциума по секвенированию головоногих моллюсков, «чтобы удовлетворить насущную потребность в секвенировании генома головоногих моллюсков», как они отметили в официальном документе, опубликованном позже в том же году в Стандарты геномных наук .

Полный геном осьминога обещает произвести фурор в областях, простирающихся от нейробиологии до эволюции и инженерии. «Это такая захватывающая статья и действительно значительный шаг вперед», — говорит Линдгрен, изучающая отношения между осьминогами, которые в ходе эволюции населяют все океаны мира — от теплых приливных отмелей до ледяных антарктических глубин. Для нее и других ученых-головоногих «владеть целым геномом — все равно, что внезапно получить ключ к самой большой библиотеке в мире, в которую раньше можно было заглянуть, только заглянув в частично заблокированные окна».

Кэтрин Хармон Кураж — пишущий редактор журнала Scientific American и автор книги Octopus! Самое загадочное существо в море. Подпишитесь на нее в Твиттере @KHCourage .

ОБ АВТОРАХ

Кэтрин Хармон Кураж — независимый научный журналист и пишущий редактор журнала Scientific American .