Многие люди, укладываясь спать, думают о чём-то странном и необычном. Кто-то представляет, что у него на даче вырос колоссальных размеров огурец, внутри которого можно выдолбить кормушку для белки. Кто-то пытается понять, как не замерзают бродячие собаки в Якутске при температуре -50. А некоторые граждане идут дальше – они пытаются понять, как могут выглядеть другие, а особенно разумные формы жизни на далёких планетах. Но мало кто из них знает, что невероятно странные и возможно разумные существа обитают совсем недалеко – в глубинах океанов нашей с Вами Земли.
Представьте, что у Вас есть восемь чувствительных полунезависимых конечностей. И что у Вас нет скелета. Представьте, что Вы можете изменить форму своего тела, контролируя этот процесс перераспределением внутренних жидкостей. Представьте, что все Ваши мимолётные мысли, в том числе подсознательные, обретают цветные формы на вашей коже.
Вы – осьминог.
На самом деле всё вышеперечисленное довольно сложно для восприятия и моделирования. Потому что осьминоги (и другие головоногие) сильно отличаются от людей. Тем не менее эти животные занимают довольно высокие места в рейтинге самых «умных» представителей животного мира.
Конструктор РНК
Известно, что осьминоги очень хорошо обучаемы. И умеют пользоваться инструментами. Вот ещё один любопытный факт: наши восьминогие друзья — мастера редактирования РНК. Основная догма молекулярной биологии выглядит так: ДНК → РНК → белок. Если Вы имеете возможность изменять РНК, это открывает Вам совершенно фантастический набор возможностей. И осьминоги могут это делать. Более 60% их транскриптов (что-то вроде «сборочного чертежа») РНК, имеющих отношение к нервной системе, вполне спокойно при необходимости трансформируются так, чтобы подстроиться под условия изменившейся окружающей среды. Для сравнения – у людей при таких условиях может измениться не более, чем 1% транскриптов РНК.
Только представьте, какие возможности для адаптации заложены в гены этих удивительных животных!
Несмотря на то, что осьминоги являются представителем так называемой «группы животных Эйнштейна», их мозг отличается от мозга других членов этой группы. Кроме осьминогов в неё входят приматы, врановые и китообразные.
Мозг осьминога более распределён по его телу. И примерно две трети его нейронов находятся в щупальцах. Кроме того, в отличие от людей, у осьминогов нет «соматотопической карты», которая сопоставляет определённые области тела с определёнными частями мозга. Вместо этого стимуляция и контроль различных частей тела распределены по обширным областям нервной системы этих животных.
И это не все странности мозга осьминога.
Клетки мозга осьминога
У науки есть неплохое представление о форме и структуре мозга осьминога. Но какие именно типы клеток он содержит, до сих пор остаётся загадкой. То, как различные типы клеток влияют на мышление и способности животных к обучению, также вызывает много вопросов.
Но недавно проведённое исследование может дать новый подход к созданию подробной карты мозга осьминога.
Исследователи составили подробную карту мозга осьминога с информацией о том, какие у него существуют типы клеток и где они расположены. Секвенирование РНК одной клетки, при котором каждая клетка исследуется отдельно, чтобы увидеть, какие гены активны, помогло учёным составить этот очень интересный документ.
Оказалось, что у осьминогов мозг состоит из многих разных типов клеток.
Учёные использовали разницу в размере ядер и анатомическом расположении клеток. И выяснили, что в мозгу осьминога можно различить 116 различных клеточных фенотипов!
Это означает, что в мозгу взрослого осьминога насчитывается не менее 116 различных типов клеток! Это просто удивительное разнообразие! Многие из типов клеток были относительно редкими. А в клетках вертикальной доли мозга учёные обнаружили просто перенасыщение генами, связанными с обучением и памятью!
Скорее всего большее количество клеток определённых типов в мозгу осьминога находится неспроста. Возможно это некий «резерв», который может в нужный момент увеличить вычислительную мощность мозга. Чем, собственно, и можно объяснить высокий уровень когнитивных способностей осьминогов. Но это пока лишь рабочая гипотеза.
Тайна осьминога сохраняется…