為何有人說章魚是外星生物？3個(gè)心臟，能變色，還能編輯RNA！

我們常在餐桌上見到的食物——八爪魚，確實(shí)不是一般的動(dòng)物。越來越多的研究表明，它們的能力過于強(qiáng)大，并且與眾不同，以至于有人戲稱它們是“外星生物”。

這種說法顯然有夸大或者幻想的成分，但章魚的特殊之處是毋庸置疑的。比如英國(guó)神經(jīng)科學(xué)家Anil Seth就說過：如果地球上有一種生物，其奇特之處甚至可以使其在其他環(huán)境下進(jìn)化，那就是章魚了。

章魚體內(nèi)有3個(gè)心臟，其中一個(gè)為全身供血，還有兩個(gè)為鰓供血；章魚的偽裝能力極強(qiáng)，可以迅速變換身體的顏色，與周圍環(huán)境融為一體；而且章魚的觸手有味覺，僅通過“觸摸”就能知道食物的味道……

頭足類動(dòng)物確實(shí)是一種非常特殊的生物，而且最厲害的是，它們真的非常聰明。除了章魚之外，烏賊的大腦也很發(fā)達(dá)，幾乎和非常聰明的動(dòng)物——狗一樣復(fù)雜。另外還有研究表明，章魚甚至可能會(huì)做夢(mèng)，這對(duì)于無脊椎動(dòng)物來說確實(shí)很罕見。

還有一點(diǎn)，章魚的大腦和脊椎動(dòng)物之間還有一點(diǎn)相似之處，那就是都有轉(zhuǎn)座子。轉(zhuǎn)座子又被稱為跳躍基因，它們可以自我復(fù)制，并在生物染色體之間移動(dòng)，在促進(jìn)生物進(jìn)化方面起到了關(guān)鍵的作用。這么看來，章魚的大腦確實(shí)很像脊椎動(dòng)物，而不是它的同類。

根據(jù)目前的研究，只有脊椎動(dòng)物才有這么復(fù)雜的神經(jīng)系統(tǒng)，無脊椎動(dòng)物中很少有這樣的情況。因此，科學(xué)家們一直對(duì)頭足類生物的神經(jīng)系統(tǒng)非常好奇。

但章魚和我們又有不同之處，因?yàn)樗鼈兊纳窠?jīng)系統(tǒng)不僅存在于頭部，而是分布在身體的各個(gè)部位。尤其是8只觸手，也分布著許多神經(jīng)元，這意味著它們可以在不受頭部控制的情況下自主行動(dòng)，甚至在被切斷的情況下依然保持活動(dòng)。

更神奇的是，頭足類動(dòng)物還有一項(xiàng)非常特殊的技能，那就是在進(jìn)入新的環(huán)境之后，可以迅速修改自己的RNA序列。

我們知道，人類和章魚的遺傳物質(zhì)都是DNA，全稱叫脫氧核糖核酸。生物體可以根據(jù)DNA的序列合成RNA，也就是核糖核酸，而RNA是參與合成蛋白質(zhì)等生物體活動(dòng)的關(guān)鍵。一般來說，生物的RNA序列由DNA決定，但章魚卻可以編輯RNA序列，這確實(shí)令人感到不可思議。

這已經(jīng)不是科學(xué)家第一次取得類似的發(fā)現(xiàn)了，2015年的時(shí)候，研究人員就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)烏賊可以編輯自己神經(jīng)系統(tǒng)中的RNA，其比例甚至高達(dá)60%以上！

為了了解章魚的RNA編輯之謎，來自德國(guó)由馬克斯·德爾布呂克分子醫(yī)學(xué)中心的系統(tǒng)生物學(xué)家Nikolaus Rajewsky領(lǐng)導(dǎo)著自己的團(tuán)隊(duì)，對(duì)章魚展開了新的研究，他們的成果發(fā)表在了最新的《科學(xué)進(jìn)展》雜志上，或許能解釋章魚的這種“超能力”。

為了本次研究，他們從意大利的一家海洋研究所獲取了18只章魚的樣本，樣本中主要是普通章魚（Octopus vulgaris），另外還有一只加州雙斑章魚（Octopus bimaculoides）和一只夏威夷短尾魷魚（Euprymna scolopes）。

我們知道，RNA根據(jù)功能的不同可以分為幾類，比如信使RNA、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA等，這次研究中，科學(xué)家們主要測(cè)序的是信使RNA和micro RNA。結(jié)果表明，章魚體內(nèi)確實(shí)在進(jìn)行著大量的RNA編輯。尤其是后者，最值得關(guān)注。

micro RNA又被稱為miRNA，是一種非常短的RNA，在細(xì)胞內(nèi)可以發(fā)揮許多重要的調(diào)節(jié)作用。它們還能夠參與調(diào)控基因表達(dá)的工作，并可以和較大的RNA分子結(jié)合，協(xié)助細(xì)胞對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行微調(diào)。

研究人員發(fā)現(xiàn)，每一種章魚的體內(nèi)似乎都有大量的miRNA。以普通章魚為例，他們一共發(fā)現(xiàn)了164個(gè)miRNA基因；還有加州雙斑章魚，體內(nèi)擁有162個(gè)miRNA。這些miRNA分為138個(gè)家族，其中42個(gè)家族是全新的，并且主要分布在大腦和神經(jīng)組織中。

西班牙的基因組調(diào)節(jié)中心的生物學(xué)家Grygoriy Zolotarov解釋說：“這是動(dòng)物界中micro RNA家族的規(guī)模第三大的擴(kuò)展，同時(shí)也是脊椎動(dòng)物以外最大的擴(kuò)展。”

這是個(gè)什么概念呢？他舉了一個(gè)例子：同屬軟體動(dòng)物的牡蠣，追溯到足夠久遠(yuǎn)的年代，和章魚有共同的祖先。但自從它們的祖先分化出這兩種生物之后，牡蠣僅僅獲得了5個(gè)新的micro RNA家族，而章魚卻獲得了90個(gè)，是前者的18倍！

盡管研究人員尚不確認(rèn)這些micro RNA具體發(fā)揮著怎樣的作用，以及它們涉及了哪些細(xì)胞，但他們根據(jù)RNA結(jié)合位點(diǎn)以及本次研究的其他發(fā)現(xiàn)，確信這些RNA發(fā)揮著重要的作用。

RNA編輯未必是好事，因?yàn)橛械臅r(shí)候就會(huì)在不受控的情況下編輯出不利于生存的性征。因此，自然界很多具有類似能力的生物都消失了。然而，章魚等頭足類動(dòng)物卻能夠與這種能力和平共處，這也是令科學(xué)家們非常好奇的。

雖然章魚體內(nèi)的miRNA數(shù)量和人類仍然無法相比，作為對(duì)比，人類基因組編碼了差不多2600個(gè)成熟的miRNA。話說回來，畢竟章魚不是真的可以和人類分庭抗禮，它們不是真正的智慧生物。以miRNA為標(biāo)準(zhǔn)，它們大概和雞、青蛙等動(dòng)物相似，這已經(jīng)比其他無脊椎動(dòng)物要強(qiáng)很多了。

研究人員指出：也就是說，章魚在無脊椎動(dòng)物中的智力優(yōu)勢(shì)，類似于人類的智慧在脊椎動(dòng)物中的優(yōu)勢(shì)，這已經(jīng)很不容易了。根據(jù)本次研究，研究人員認(rèn)為，不論是頭足類動(dòng)物還是其他動(dòng)物，其智力的提升都可能與這種miRNA的擴(kuò)展有關(guān)。

他們進(jìn)一步推測(cè)，頭足類動(dòng)物的miRNA或許和它們特殊的神經(jīng)元功能有密切的聯(lián)系，甚至可能是動(dòng)物演化出復(fù)雜腦結(jié)構(gòu)的必要條件。

Rajewsky將會(huì)率領(lǐng)其團(tuán)隊(duì)進(jìn)行更深入的研究，了解這些miRNA在章魚體內(nèi)到底發(fā)揮了哪些功能。這些“外星生物”到底和同類們有多大的區(qū)別，關(guān)鍵或許就在這里了。