أشارت دراسة حديثة إلى أن التركيب الإدراكي والعصبي للأخطبوط قد ينتج من التشابه الجزيئي مع المخ البشري. كشفت الأبحاث عن نشاط “الجينات القفزية” في كلٍ من المخ البشري ومخ نوعين من الأخطبوط، “أكتوبوس فالجاريس”، وهو النوع الأشهر، و”أكتوبوس بايمكيلويديس”  أخطبوط كاليفورنيا.

يعد الأخطبوط كائن استثنائي ذو مخ غاية في التعقيد وقدرات إدراكية متفردة بين بقية اللافقاريات. للحد الذي يجعله أقرب في التشابه مع الفقاريات عن اللافقاريات. أشارت دراسة حديثة نشرها ريمو سانجس من المدرسة العليا الدولية للدراسات المتقدمة في تريستا، وجرازيانو فوريتو من مركز أنطون درون لعلوم الحيوان في نابولي في مجلة بي إم سي للأحياء والتنسيق أن التركيب الإدراكي والعصبي للأخطبوط قد ينتج من التشابه الجزيئي مع المخ البشري. قد يساعدنا هذا الكشف في فهم سر ذكاء هذه الكائنات المذهلة.

تبين في مقتبل عام 2001 أن أكثر من 45% من الجينوم البشري يتكون من تسلسل يسمي ترانسبوسون التي سميت بالجينات القفزية ويمكنها الانتقال من نقطة لأخرى خلال جينوم الفرد سواء بالتكرار أو التبديل عبر آليات النسخ واللصق أو القص واللصق. تبقى هذه العناصر المتحركة في وضع صامت في أغلب الأحيان دون تأثير جلي وتفقد قدرتها على التحرك. يظل بعضها خامل نظرًا لتراكم الطفرات عبر الأجيال والبعض الآخر يظل سليمًا لكن يُعطل عبر آليات الدفاع الخلوي. ومن وجهة نظر التطور فإن هذه القطع والنسخ المكسورة من الترانسبوسون مفيدة كأساس للتطور.

تعد العناصر الأكثر ارتباطًا من بين جميع العناصر المتحركة هي ما تسمى بعائلة لاين (العناصر النووية المبعثرة الطويلة) وتوجد في مئات النسخ من الجينوم البشري وغالبًا مازالت نشطة. كان يُعتقد قديمًا أن نشاط لاين أثرٌ يدل على الماضي وبقايا مراحل التطور التي تضمنت هذه العناصر المتحركة، لكن ظهر دليل جديد خلال السنوات القريبة كشف أن نشاط هذه العناصر ينظم بدقة في المخ. يظن العديد من العلماء أن ترانسبوسون لاين يرتبط بالقدرات الإدراكية، مثل التعلم والذاكرة وينشط خاصةً في الحُصين، وهو الجزء الأكثر أهمية للتحكم العصبي وعمليات التعلم داخل المخ.

يعد جينوم الأخطبوط غنيًا بهذه الجينات القفزية، مثل البشر ولكن أغلبها خامل. ركز العلماء على الترانسبوسون القادر على النسخ واللصق فوجدوا عنصر من عائلة لاين يوجد في أجزاء من المخ وله دور حاسم في القدرات الإدراكية لهذه الحيوانات. نتج هذا الاكتشاف من التعاون بين المدرسة العليا الدولية للدراسات المتقدمة ومركز أنطون درون لعلوم الحيوان في نابولي والمعهد الإيطالي للتكنولوجيا وكان هذا ممكنًا بفضل تقنيات تسلسل الأجيال القادمة التي كانت تستخدم لتحليل التركيب الجزيئي للجينات النشطة في الجهاز العصبي للأخطبوط.

يوضح ريمو سانجس، رئيس المعمل الجينومي المحوسب في المدرسة العليا الدولية للدراسات المتقدمة الذي بدأ العمل على هذا المشروع عندما كان باحثًا في مركز أنطون درون لعلوم الحيوان في نابولي: “يعد اكتشاف عنصر نشط من عائلة لاين في مخ نوعين من الأخطبوط شيء مذهل، لأنه يعد إضافة داعمة لفكرة كون هذه العناصر لها وظيفة خاصة تتخطى النسخ واللصق”. نُشر البحث في مجلة بي إم سي للأحياء بفضل فريق دولي تكون من أكثر من عشرين باحثًا من مختلف أنحاء العالم.

أضافت جيوفانا بونت من مركز أنطون درون لعلوم الحيوان: “لقد قفزت حرفيًا من على الكرسى عندما رأيت تحت الميكروسكوب دلالة قوية لنشاط هذه العناصر في الفص المستعرض، وهو الجزء المسؤول عن التعلم والقدرات الإدراكية في مخ الأخطبوط مثل الحُصين في البشر”.

وصرّح كلٌ من جيسبو بتروسينو من مركز أنطون درون لعلوم الحيوان وستيفانو جيستينش من المعهد الإيطالي للتكنولوجيا: “يُعد التشابه بين الإنسان والأخطبوط في نشاط عناصر لاين المسؤولة عن القدرات الإدراكية مثال رائع للتطور الجمعي وظاهرة لكائنين أبعد ما يكون جينيًا، وعلى الرغم من ذلك يمران بنفس التطور الجزيئي كرد فعل لنفس الاحتياجات”.

قال جرازيانو فيوريتو، رئيس قسم الأحياء وتطور الكائنات البحرية في مركز أنطون درون لعلوم الحيوان: “يتماثل مخ الأخطبوط وظيفيًا مع مخ الثدييات في العديد من الخصائص، ولذلك يعد عنصر لاين مرشح مثالي للدراسة للكشف عن تطور الذكاء”.

المصدر: https://www.sciencedaily.com

ترجمة: د. أمل الملاح

مراجعة وتدقيق: ريم عبدالله