Защо октоподите са интелигентни, науката и живота
Защо октоподите са толкова умни
Октопод интелигентни благодарение еволюционен умножение на гените, които контролират развитието на неврони и образуването на interneuron контакти.
Главоноги като цяло и октопод, по-специално, са известни с високото си ниво на развитие, което е по-силно изразена в сравнение с най-близките си роднини: .. Охлюви, миди и т.н. Достатъчно е да си припомним неизпълнените способностите на главоноги да прикрие очите им, както и структурата на човека, а след това, как те се управляват с осем пипала. За да се придвижите в концертни толкова много крайници, човек трябва да притежава развита нервна система.
Октопод Октопод bimaculoides стана първият главоноги, чиито геном е напълно чете. (Снимка от Норберт Wu / Наука Faction / Corbis.)
Голям райета Pacific октопод и скариди. (Снимка от Рой Колдуел / Калифорнийския университет в Бъркли.)
Октопод може да реши експериментални когнитивни задачи: те се търсят и се съхранява от доста сложен лабиринт и да разберат какво е необходимо, за да се отвори кутията на храна, за да получите най-вкусни раци - което отново насочва към сравнително високо ниво на интелигентност. Те дори могат да си сътрудничат с други хищници кога да граби лов, изискват обединените усилия на (преди една година, ние пише за това как камък костур съгласни с октопод по съвместен лов).
Установено е, че в генома на октопод необичайно големи: в тяхната ДНК се съдържа в количество от 2.7 милиарда базови двойки (т.е., генетични "букви") и броя на гените, които кодират протеини, които е 33 000. 5-6 пъти повече в сравнение с други безгръбначни. Освен това, ако човек има гена за "букви" все още ще бъде повече от (3 милиарда базови двойки), тогава кодиращи гените на човек добиви Октопод - ние ги има, според различни оценки, от 20 до 25 хиляди.
Тъй като хромозомите на октоподите, също е около два пъти повече в сравнение с други безгръбначни, първо решихме, беше, че на главоноги в хода на еволюцията се е случило геном удвояване - на обща процедура, която позволява да зададете копия на стари гени нови функции и по този начин развиват нови екологични ниши, разработва и така нататък. но се оказа, че октоподите са се умножили, не всички гени, но само тези, които принадлежат към две специфични семейства :. protocadherin и фактори на транскрипцията с структурен мотив цинков пръст.
Protocadherin играят важна роля в развитието на неврони и взаимодействията клетка-клетка между неврони: те са необходими за поддържането на механичен контакт, и за предаване на сигнали между клетки. Такива гени октопод се появили повече от сто, което е почти два пъти повече, отколкото при бозайниците. Очевидно е, че вследствие на увеличените набиране protocadherin октоподите са в състояние да се увеличи броят на нервните клетки - те имат половин милиард, което е няколко пъти по-голям от общия брой на неврони в мишката. И повечето от нервните клетки в пипалата на октопода събират, където те образуват нещо като контролни модули.
Смята се, че това е временно решение поради липса на октопод миелин - вещество, което обгръща нервни влакна, така че сигналът се извършва по-ефективно. Ако пипалата са разчитали само на командването на мозъка, координация на движенията ще заеме много време и усилия: инерцията от първите дълги крайници, за да ходи по нервите немиелинизирани към мозъка и обратно. Ето защо, в пипалата и имаше струпвания на нервни клетки, които се ползват с определена автономия; и допълнително protocadherin просто трябваше да помогне с организирането на контролните центрове в краката на октопода.
Що се отнася до факторите на транскрипция с цинков пръст, след което те се контролира активността на други гени. Транскрипционни фактори, наречени протеини, които регулират - увеличаване или намаляване - РНК синтез на хромозоми. Тези, в които пространствената структура на полипептидната верига се свързва цинкови йони образуват като лесно предполагам група фактори с цинкови пръсти в който протеиновата молекула може да бъде едно или две. И само цинкови пръсти и "вземете" нуклеинова киселина, която е свързана с определени последователности в ДНК или РНК. Такива протеини - някои от най-разпространените средства за регулиране на генетичната активност и, като октопод е умножена по броя на нервните клетки и са отговорни за техните гени, необходими и допълнителни регулаторни фактори за тях.
В допълнение, на генома разкри главоноги и други функции. Така че, те са открили способността бързо да променя белтъците да се промени тяхната функция - тя се смята, че помага октопод коригират нерв верига за извършване на различни задачи и дава пластичност "на ума." Няколкостотин гени специална услуга издънка пипала. Накрая, шест гени, кодиращи протеини Reflectins, активни в кожата и помагат октопода за промяна на цвета и текстурата на капака на тъкан, осигуряване на изключително маскировка.
Като цяло можем да кажем, че основната генетична придобиването отиде от октопод за подобряване на нервната система. Чудно ли е тогава защо стратегията лов, която демонстрира голямата част на Тихия океан райета октопод: отново изпълзя скариди, той дърпа пипало и леко бие главата й - уплашено отскача скариди направо обратно в ръцете на октопод. Находчивата тактика, описани в статия в PLoS ONE () Рой Kolduell (Roy Caldwell) от Университета на Калифорния в Бъркли и неговите колеги.
Въпреки, че гените се четат само един вид на октопод може да се приеме, че в този смисъл те са подредени около една и съща, така че зоолози трябва да погледнем по-отблизо на 300 вида, които са известни до този момент - може би всеки от тях по свой начин демонстрира присъщата им изобретателност. Но в калмари и сепия в гените може да намерите някои разлики: докато те, заедно с октопод и принадлежат към пипалата на главоноги, начина на живот, телесния състав и манипулиране на уменията те се различават значително от октопода.
Вижте също:
