Eίναι ικανά να εκτελούν πολύπλοκες εργασίες, ακόμη και να λύνουν γρίφους. Τα χταπόδια και άλλα κεφαλόποδα είναι από τα πιο έξυπνα ζώα, καθώς διαθέτουν ένα περίπλοκο εγκέφαλο, πολύ διαφορετικό από αυτό των ανθρώπων, τους είναι πολύ διαφορετικός από τον δικό μας, με ένα περίτεχνο νευρικό σύστημα που επιστήμονες μόλις αρχίζουν να κατανοούν.
Για παράδειγμα, τα κεφαλόποδα έχουν μια απαράμιλλη ικανότητα να επεξεργάζονται το RNA τους, τα μόρια που παρέχουν βασικές λειτουργίες όπως η μεταφορά πληροφοριών και η παραγωγή πρωτεϊνών. Μια νέα μελέτη στο περιοδικό Cell περιγράφει λεπτομερώς πώς δύο είδη χταποδιού, που βρέθηκαν στις ακτές της νότιας Καλιφόρνια, μπορούν να αλλάξουν τεράστιες περιοχές του RNA τους, ως απόκριση σε ξαφνικές μεταβολές της θερμοκρασίας.
Ορισμένες από τις τροποποιήσεις του RNA επηρεάζουν τις πρωτεΐνες που παράγονται στο νευρικό σύστημα, υποδεικνύοντας ότι οι αλλαγές βοηθούν στη διατήρηση της ομαλής λειτουργίας των συνθηκών. Αυτές οι πρωτεΐνες μπορεί να είναι πολύ ευαίσθητες στις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας. Όμως μία αλλαγή μερικών μόνο μοιρών μπορεί να αποβεί μοιραία.
Μια σειρά ζώων, από καλαμάρια μέχρι σκίουρους και ανθρώπους, είναι γνωστό ότι επανακωδικοποιούν το RNA τους. Αυτές οι φυσικές αλλαγές, διαφοροποιούν τα μηνύματα που αποστέλλονται από τα γονίδια, μετατρέποντας διακριτικά τα μόρια που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή πρωτεϊνών. Όμως οι αλλαγές, δεν είναι μόνιμες.
Τα κεφαλόποδα έχουν μια ασυνήθιστα υψηλή ικανότητα να εκτελούν αυτό το γενετικό τέχνασμα. Ενώ οι άνθρωποι έχουν εκατοντάδες γνωστές «θέσεις επεξεργασίας» στο γονιδίωμά τους, τα κεφαλόποδα έχουν δεκάδες χιλιάδες. Οι επιστήμονες ξεκίνησαν να μελετήσουν ποια οφέλη θα μπορούσε να αποφέρει στους οργανισμούς μια τέτοια διαδεδομένη, αλλά προσωρινή επεξεργασία.
Για να μπορέσει να κατανοήσει καλύτερα αυτή τη βιολογική ανασύνδεση , ομάδα επιστημόνων του επικεντρώθηκε σε δύο καλά μελετημένες πρωτεΐνες:.
Στην κινεσίνη, η οποία περιστρέφεται γύρω από σημαντικό κυτταρικό υλικό και την συναπτοταγμίνη – σημαντική για τη μεταφορά σημάτων μεταξύ των νευρώνων. Επέλεξαν να μελετήσουν το Octopus bimaculoides, κοινώς γνωστό ως το χταπόδι δύο σημείων της Καλιφόρνια, επειδή έχει ένα καλά προσδιορισμένο γονιδίωμα και μπορεί να ζήσει σε διαφορετικές θερμοκρασίες.
Για να ελέγξουν άμεσα εάν οι ξαφνικές αλλαγές θερμοκρασίας οδήγησαν σε περισσότερη επεξεργασία RNA, οι ερευνητές τοποθέτησαν τα χταπόδια σε δεξαμενές και τα άφησαν να προσαρμοστούν για δύο έως τρεις εβδομάδες. Στη συνέχεια, η θερμοκρασία μετατοπίστηκε είτε στους 13 είτε στους 22 βαθμούς Κελσίου κατά τη διάρκεια 10 έως 12 ημερών και διατηρήθηκε για άλλες 12 έως 24 ημέρες.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές εξήγαγαν RNA από τα αστρικά γάγγλια των ζώων, ένα μέρος του νευρικού συστήματος που είναι υπεύθυνο για τον κινητικό έλεγχο και μελέτησαν πόσες θέσεις RNA είχαν τροποποιηθεί στις διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες. Ακόμη και δεδομένης της καθιερωμένης ικανότητας των κεφαλόποδων να ξαναγράφουν RNA, οι ερευνητές εξεπλάγησαν από τα αποτελέσματα. Το μεγαλύτερο μέρος της επεξεργασίας έγινε μέσα σε λίγες μόνο ώρες από τη μετατόπιση της θερμοκρασίας καιολοκληρώθηκε εντός τεσσάρων ημερών.
Καθώς οι επιστήμονες ερευνούν περαιτέρω τον τρόπο με τον οποίο τα χταπόδια αναδιαμορφώνουν το RNA τους ως απόκριση στις αλλαγές θερμοκρασίας, μπορούν επίσης να διερευνήσουν ποια οφέλη μπορεί να προσφέρει αυτό το γενετικό εργαλείο στα ζώα καθώς κολυμπούν στον ωκεανό.
Μία από τις ακόμη παρατήρηση στη μελέτη, ήταν ότι η επεξεργασία του RNA των χταποδιών ήταν πιο εκτεταμένη, όταν τα ζώα βρίσκονταν σε περιβάλλοντα που ήταν πιο κρύα. Στο πείραμα της θέρμανσης, σημειώθηκε μόνο περίπου ένα τοις εκατό αύξηση, ένα αποτέλεσμα που μπορεί να φαίνεται αντιφατικό στην αρχή.
Ίσως οι σχετικές μοριακές δομές να είναι πιο σταθερές σε ψυχρότερες θερμοκρασίες και επομένως πιο εύκολο να επεξεργαστούν.
