Justo cuando pensábamos que los pulpos no podían ser más extraños, resulta que ellos y sus hermanos cefalópodos evolucionan de manera diferente a casi todos los demás organismos del planeta.
En un giro sorprendente, en abril de 2017 los científicos descubrieron que los pulpos, junto con algunas especies de calamares y sepias, editan rutinariamente sus secuencias de ARN (ácido ribonucleico) para adaptarse a su entorno.
Esto es extraño porque realmente no es así como ocurren las adaptaciones en animales multicelulares. Cuando un organismo cambia de alguna manera fundamental, generalmente comienza con una mutación genética: un cambio en el ADN.
Esos cambios genéticos luego se traducen en acción por el compañero molecular del ADN, el ARN. Puede pensar en las instrucciones del ADN como una receta, mientras que el ARN es el chef que organiza la cocción en la cocina de cada célula, produciendo las proteínas necesarias que mantienen en funcionamiento a todo el organismo.
Pero el ARN no solo ejecuta instrucciones a ciegas, en ocasiones improvisa con algunos de los ingredientes, cambiando las proteínas que se producen en la célula en un proceso poco común llamado edición de ARN.
Cuando ocurre una edición de este tipo, puede cambiar la forma en que funcionan las proteínas, lo que permite que el organismo ajuste su información genética sin sufrir mutaciones genéticas. Pero la mayoría de los organismos realmente no se molestan con este método, ya que es complicado y causa problemas con más frecuencia que resolverlos.
“El consenso entre las personas que estudian tales cosas es que la Madre Naturaleza le dio una oportunidad a la edición de ARN, la encontró deficiente y la abandonó en gran medida”, informó Anna Vlasits para Wired.
Pero parece que los cefalópodos no recibieron la nota.
En 2015, los investigadores descubrieron que el calamar común ha editado más del 60% del ARN en su sistema nervioso. Esas ediciones esencialmente cambiaron su fisiología cerebral, presumiblemente para adaptarse a diversas condiciones de temperatura en el océano.
El equipo regresó en 2017 con un hallazgo aún más sorprendente: al menos dos especies de pulpo y una sepia hacen lo mismo de forma regular. Para hacer comparaciones evolutivas, también observaron un nautilus y una babosa gasterópodo, y encontraron que faltaba su destreza en la edición de ARN.
“Esto muestra que los altos niveles de edición de ARN no son generalmente una cosa de moluscos; es una invención de los cefalópodos coleoides”, dijo el co-investigador principal, Joshua Rosenthal, del Laboratorio de Biología Marina de EE. UU.
Los investigadores analizaron cientos de miles de sitios de registro de ARN en estos animales, que pertenecen a la subclase coleoide de cefalópodos. Descubrieron que la edición inteligente de ARN era especialmente común en el sistema nervioso coleoide.
“Me pregunto si tiene que ver con sus cerebros extremadamente desarrollados”, le dijo a Ed Yong en The Atlantic el genetista Kazuko Nishikura del Instituto Wistar de Estados Unidos, que no participó en el estudio.
Es cierto que los cefalópodos coleoides son excepcionalmente inteligentes. Hay innumerables historias fascinantes de artistas del escape de pulpos, sin mencionar la evidencia del uso de herramientas, y ese tipo de ocho brazos en un acuario de Nueva Zelanda que aprendió a fotografiar personas. (Sí, en serio.)
Por lo tanto, es ciertamente una hipótesis convincente que la inteligencia de los pulpos podría provenir de su alta dependencia no convencional de las ediciones de ARN para mantener el cerebro en funcionamiento.
“Hay algo fundamentalmente diferente en estos cefalópodos”, dijo Rosenthal.
Pero no se trata solo de que estos animales sean expertos en arreglar su ARN según sea necesario: el equipo descubrió que esta capacidad viene con una compensación evolutiva distinta, que los distingue del resto del mundo animal.
En términos de evolución genómica común y corriente (la que usa mutaciones genéticas, como se mencionó anteriormente), los coleoides han estado evolucionando muy, muy lentamente. Los investigadores afirmaron que esto ha sido un sacrificio necesario: si encuentra un mecanismo que lo ayude a sobrevivir, simplemente siga usándolo.
“La conclusión aquí es que para mantener esta flexibilidad para editar ARN, los coleoides han tenido que renunciar a la capacidad de evolucionar en las regiones circundantes, mucho”, dijo Rosenthal.
Como siguiente paso, el equipo desarrollará modelos genéticos de cefalópodos para que puedan rastrear cómo y cuándo se activa esta edición de ARN.
“Podría ser algo tan simple como cambios de temperatura o tan complicado como la experiencia, una forma de memoria”, dijo Rosenthal.
Fuente: Science Alert.
