章鱼高智商的秘诀：能自己编辑基因以学习新技能

研究人员认为，章鱼、鱿鱼和墨鱼等头足类动物能通过编辑自己的基因来学习新的技能，但这么做的代价就是无法演化速度的减慢。

科学家发现，鱿鱼大脑中超过60%的RNA转录物是通过编辑记录下来的，而人类身上这一比例只有1%。

尽管章鱼、鱿鱼和墨鱼等蛸亚纲物种具有很高的RNA编辑水平，但其他许多动物并非如此。

     据国外媒体报道，从打开水族缸的开关，到瞬时的伪装变色，章鱼、鱿鱼和墨鱼等头足类动物以完成复杂行为的能力著称。近日的一项新研究揭示了它们这些复杂行为背后的奇特演化路径。

  研究人员认为，章鱼和鱿鱼等动物能通过编辑自己的基因来学习新的技能，但这么做的代价就是演化速度的减慢。在此前的研究中，科学家发现鱿鱼的RNA（核糖核酸，负责蛋白质合成的分子）编码区域表现出非常高的编辑率。在这些结果的基础上，来自美国芝加哥大学海洋生物实验室的科学家发现，乌贼大脑中超过60%的RNA转录物是通过重编码记录下来的，而人类身上这一比例只有1%。

  在后续研究中，科学家在其他3个头足类物种中发现了同样活跃的RNA编辑水平。这3个物种包括两种章鱼和一种墨鱼，它们都属于蛸亚纲（Coleoidea）。研究人员还鉴别出了数千个演化过程中保存下来的RNA重编码位点。RNA编辑现象在这些动物的神经系统中尤为突出，影响了许多在大脑功能和结构中起关键作用的蛋白质合成。

  尽管研究涉及的3个物种具有很高的RNA编辑水平，但其他许多动物并非如此。论文第一作者约书亚・罗森塔尔（Joshua Rosenthal）博士说：“这表明活跃的RNA编辑并没有普遍存在于软体动物中；这是蛸亚纲头足类的一项发明。”

  在哺乳动物中，只有极少量的RNA编辑位点会被保留下来。罗森塔尔博士说：“这与这些头足类身上发生的事情有本质不同，它们高度保留下了许多编辑事件。”然而，为了保留大量的RNA重编码位点，这些物种必须以基因组演化的速率作为代价。

  举例来说，最常见的RNA编辑是由RNA腺苷脱氢酶（ADAR）来完成的，而这种酶在编辑过程中需要参照编辑位点周围的许多碱基。这些碱基与编辑位点一起保存在蛸亚纲物种的基因组中。然而，研究团队的报告称，这些周围区域的突变率被严重抑制。

  “我们的结论是，为了维持这种编辑RNA的灵活性，蛸亚纲物种必须放弃编辑位点周围区域――以很大的数量存在――的演化能力，” 罗森塔尔博士补充道，“突变常常被认为是自然选择中的硬通货，而这些动物通过抑制突变来维持RNA水平上的重编码能力。”

  目前，研究者希望继续进行下一步实验，以确定这种现象背后的机制。“（RNA编辑）什么时候开启？在何种环境影响下开启？”罗森塔尔博士说，“或许是某些很简单的东西，比如温度变化；也可能很复杂，比如某种经验，或某种形式的记忆。”

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