章鱼可以重新连接它们的大脑,以应对寒冷的海水

   日期:2025-09-07     来源:本站    作者:admin    浏览:76    
核心提示:      研究人员上周在《细胞》杂志上报告说,章鱼可以在细胞水平上编辑它们的大脑,以应对温度的变化。  与哺乳动物不同

  

  

  研究人员上周在《细胞》杂志上报告说,章鱼可以在细胞水平上编辑它们的大脑,以应对温度的变化。

  与哺乳动物不同,这种八只脚的动物不能调节体温,这意味着它们不能自己保持稳定的体温。在这项新研究中,研究人员将章鱼置于温暖和寒冷的环境中,这些生物编辑了它们的RNA,这是一种携带从DNA中制造蛋白质指令的分子。据《科学美国人》杂志的蕾切尔·努尔称,研究人员推测,由于章鱼无法调节体温,这一过程可以防止温度变化对大脑造成损伤。

  研究人员还不知道这种RNA编辑是如何影响章鱼的功能的。旧金山州立大学的神经生物学家罗宾·克鲁克(Robyn Crook)没有参与这项研究,他告诉NPR的阿里·丹尼尔说:“未来很高兴看到的是,这些不同类型的变化会影响什么样的行为——它们的反应速度,它们的伪装能力。”

  “这篇论文只是真正了解(头足类动物)如何应对环境的极其重要的第一步,”意大利那不勒斯大学的生态学家迈克尔·库巴(Michael Kuba)告诉《生活科学》(Live Science)的基利·普莱斯(Kiley Price),他没有参与这项研究。

  章鱼被认为非常聪明,拥有人类只能梦想的能力,包括改变自己的颜色和质地,以隐藏在周围环境中,再生失去的肢体,以及释放黑色墨水作为防御机制。

  通过编辑RNA,它们也可以改变它们制造的蛋白质。《大众科学》杂志的劳拉·贝萨斯写道,只有不到3%的人类基因受到RNA编辑位点的影响。在2017年的一项研究中,一些研究人员发现,头足类动物会广泛编辑自己的RNA。据NPR报道,头足类动物大脑中超过60%的RNA会被编辑。

  “RNA编辑的美妙之处在于,一方面,你改变了遗传信息,它是相当流畅的,另一方面,你将保持DNA的完整,”该研究的合著者、以色列特拉维夫大学的遗传学家Eli Eisenberg告诉Live Science。

  在这项新研究中,研究人员在实验室条件下观察了成年加利福尼亚双斑章鱼。在让章鱼适应了几个星期的实验室环境后,他们逐渐将一些章鱼的水温调到55华氏度左右,另一些则调到72摄氏度左右。然后将章鱼在新的温度下保存10-12天。

  该研究的合著者、海洋生物学实验室的神经生物学家约书亚·罗森塔尔(Joshua Rosenthal)告诉《科学新闻》的弗雷达·克雷耶(Freda Kreier),当他们后来研究章鱼的RNA时,研究人员发现了“惊人的高水平”的编辑,其中大部分是在神经系统中。

  大量的编辑工作已经开始,它们在温度变化后的几个小时内就开始了。《科学美国人》写道,研究人员观察了章鱼基因组中大约6万个RNA被编辑过的地方,其中三分之一发生了变化。艾森伯格告诉《大众科学》杂志,大多数编辑过的网站都对生活在较冷环境中的章鱼进行了更重的编辑。

  艾森伯格对《科学美国人》说:“我们本以为会看到一些地方发生了变化,但事实并非如此,这是一件非常全球性的事情。”

  研究人员在野外研究同一物种的成员时也得到了类似的结果。他们还研究了编辑如何影响两种特定蛋白质的功能。据《大众科学》报道,他们发现这些编辑改变了蛋白质的结构,从而影响了它们的功能。

  印第安纳大学布卢明顿分校的生物学家希瑟·亨德利(Heather Hundley)没有参与这项研究,她告诉《科学美国人》,这篇新论文是“真正的杰作”。

  “在空中。

  在头足类动物之外,改变(蛋白质)序列并获得一种新蛋白质的主要方法是通过突变和进化,”该研究的合著者、圣弗朗西斯大学的生物学家马修·伯克告诉《大众科学》。“那需要几代人,几百年,几千年,而这只是几天。这非常令人兴奋。”

 
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