牠真聰明 科學家發現章魚與人類大腦的相似之處

本文經授權轉載自友站科技新報文/ Emma stein 

有想過為什麼克蘇魯神話裡的神祇總是有長滿了像章魚般的觸手?原來章魚因出色的神經系統與認知能力而在無脊椎動物中顯得異常獨特,以至於科幻小說常把章魚傳為外星生物。最近,科學家發現了章魚比普通無脊椎動物還要聰明許多的其中一個原因:和人類一樣,大腦相同位置的基因組內富含跳躍子(轉座子)。

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章魚是種獨特動物,不僅具有較大的腦體比,還擁有無脊椎動物中最複雜的神經系統,且能透過社交學習新行為、處理短期資訊、儲存長期記憶等,是無脊椎動物中智商最高的一目,某些方面牠們更像脊椎動物而不是無脊椎動物,科學家一直想知道為什麼章魚這麼聰明。

根據一項對普通章魚和加州雙斑蛸(學名:Octopus bimaculoides)章魚的新基因測序結果,科學家發現章魚基因組和人類基因組一樣,都含有大量跳躍子。

克蘇魯神話是一種創作元素,源自於洛夫克拉夫特的小說,小說裡面的克蘇魯就擁有像章魚般的觸角。

跳躍子也稱轉座子(Transposon),2001 年時人類基因組測序發現其中超過 45% 都由轉座子序列組成,透過分子複製黏貼或剪切黏貼機制,可以幫助細胞核內 DNA 物質從基因組一個點「移動」到另一個點,這種改組一般不會對生物體產生明顯影響、大多數也不活躍,因此又被稱為沉默轉座子。

但基因組中有許多類型轉座子 ,其中「長散在核元件(Long interspersed nuclear element,或Long interspersed elements,LINEs)」屬於活躍一群,早先科學家認為 LINEs 已退化,但最近研究表明它們與學習和記憶等認知能力相關,且活躍狀態由大腦海馬迴調節。

與人類相同位置的轉座子 是高智力的原因

而最新測序結果便在章魚大腦的相同位置基因組內,發現大量活躍的 LINEs 轉座子,可能就是章魚也展現高智力的關鍵原因。

原本進化生物學指出,人類因具有一系列不同特徵而與地球其他物種顯得不同,但研究團隊認為,人類大腦與章魚大腦的相似之處可以用「趨同演化」解釋,即 2 個遺傳完全迥異的物種卻發展出相同分子機制以響應相似生活需求。

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