Το χταπόδι είναι από τα εξυπνότερα ζώα στη Γη, αλλά και ένα από τα πιο παράξενα. Τα χταπόδια διαθέτουν περίπου τον ίδιο αριθμό νευρώνων που διαθέτουν και τα σκυλιά, αλλά περισσότεροι από τους μισούς νευρώνες είναι κατανεμημένοι στα οχτώ πλοκάμια τους, αντί να βρίσκονται σε ένα κεντρικό εγκεφαλικό όργανο.
Σύμφωνα, όμως, με ανακοίνωση ερευνητών πριν από λίγες μέρες, τα χταπόδια διαθέτουν και μια εξαιρετική ιδιότητα: Ανταποκρινόμενα σε μεταβολές της εξωτερικής θερμοκρασίας, μπορούν να αναπροσαρμόζουν σε μαζική κλίμακα το νευρικό τους σύστημα, ώστε οι νευρώνες τους να παράγουν διαφορετικές πρωτεΐνες!
Κατ' αναλογία με τις ενδυματολογικές προσαρμογές των ανθρώπων ανάλογα με τις καιρικές συνθήκες (τις οποίες βέβαια οι άνθρωποι σε αντίθεση με τα χταπόδια κάνουν συνειδητά), ο οργανισμός των χταποδιών έχει εξελιχθεί ώστε να τροποποιεί το RNA των νευρώνων, το γενετικό μόριο που μεταφέρει τις οδηγίες του DNA για την παραγωγή πρωτεϊνών. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι αυτές οι τροποποιήσεις στους νευρώνες επιτρέπουν στα χταπόδια να προσαρμόζονται καλύτερα στη ζέστη ή το κρύο, όταν αλλάζουν οι εποχές.
Η τροποποίηση του RNA γίνεται όταν ένας εξωτερικός παράγοντας ενεργοποιήσει συγκεκριμένα ένζυμα μέσα στα κύτταρα, που με τη σειρά τους προκαλούν αλλαγές στο RNA. Ανάλογα με το είδος των αλλαγών, τα κύτταρα παράγουν διαφορετικές μορφές πρωτεϊνών, τις λεγόμενες ισόμορφες.
Επειδή το RNA είναι ένα προσωρινό μόριο, οποιεσδήποτε αλλαγές γίνουν στη γενετική πληροφορία που μεταφέρει δεν είναι μόνιμες, χαρακτηριστικό που θεωρητικά το κάνει ισχυρό εργαλείο προσαρμογής στις περιβαλλοντικές συνθήκες που αλλάζουν.
Στον άνθρωπο, η τροποποίηση του RNA επηρεάζει την παραγωγή πρωτεϊνών λιγότερο του 3% των γονιδίων, ενώ όπως διαπιστώθηκε από τους ερευνητές, όλα τα ανώτερα είδη κεφαλόποδων - δηλαδή όλα εξαιρουμένων των ναυτίλων - μπορούν να τροποποιήσουν την πλειοψηφία των νευρικών πρωτεϊνών τους.
Οι περισσότερες αλλαγές που παρατηρήθηκαν στο RNA προκλήθηκαν υπό ψυχρότερες της μέσης θερμοκρασίας συνθήκες. Ανάμεσα σε αυτές τις αλλαγές υπήρχαν εκείνες που κωδικοποιούν συγκεκριμένες κατηγορίες πρωτεϊνών, οι οποίες σχετίζονται με τις κυτταρικές μεμβράνες, τη λειτουργία των συνάψεων (μέσω των οποίων μεταδίδονται τα νευρικά σήματα), την αυτοφαγία (προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος) και τη σύνδεση του ασβεστίου (που παίζει διάφορους ρόλους στη λειτουργία των νευρώνων).
Οι ερευνητές επιβεβαίωσαν ότι οι ισόμορφες πρωτεΐνες που δημιουργήθηκαν από το τροποποιημένο RNA εκδήλωναν διαφορετικές λειτουργίες, αν και ακόμη δεν μπορούν να κατανοήσουν πώς οι αλλαγές αυτές προσφέρουν προσαρμογή στην αλλαγή της θερμοκρασίας.
Για να είναι σίγουροι έλεγξαν και χταπόδια που συλλέχθηκαν από τη θάλασσα τον χειμώνα και το καλοκαίρι και διαπίστωσαν ότι εμφάνιζαν τις ίδιες εκτεταμένες τροποποιήσεις του RNA, που είχαν παρατηρήσει και στα χταπόδια στα πειράματα στο εργαστήριο.
Σε αντίθεση με τους ανθρώπους και άλλα θηλαστικά, τα χταπόδια δεν μπορούν να ρυθμίσουν τη θερμοκρασία του σώματός τους. Γι' αυτό οι ερευνητές υποθέτουν ότι η τροποποίηση του RNA παίζει ρόλο στην προστασία των νευρώνων των ζώων αυτών από τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος.
Σκοπεύουν τώρα να συνεχίσουν την έρευνα αναζητώντας επιπλέον παράγοντες που μπορεί να μεταβάλλουν την παραγωγή πρωτεϊνών, όπως οι αλλαγές στο pH (οξύτητα/ αλκαλικότητα) του νερού, οι αλλαγές στη συγκέντρωση του διαλυμένου οξυγόνου κ.ο.κ.
Μια άλλη ανακάλυψη που αναδεικνύει τις ιδιαιτερότητες των χταποδιών, έγινε επίσης πρόσφατα από διαφορετική ερευνητική ομάδα: Τα πλοκάμια των χταποδιών, που είναι καλυμμένα με βεντούζες, μπορούν να λειτουργήσουν σαν να περιέχουν ανεξάρτητους μίνι εγκεφάλους! Κάθε πλοκάμι συλλέγει αισθητηριακές πληροφορίες, ώστε να καθορίσει τις κινήσεις του, αλλά και τις κινήσεις άλλων πλοκαμιών, χωρίς να συμβουλευτεί τις κύριες εγκεφαλικές περιοχές του ζώου.
Οι ερευνητές μελέτησαν τις ενδομυικές νευρικές χορδές (ίνες) των χταποδιών, σημαντικά συστατικά στοιχεία των ασπόνδυλων ζώων, που περιέχουν πολλά είδη νευρώνων και συμβάλλουν στη συνολική κίνηση των πλοκαμιών.
Μελετώντας για πρώτη φορά με ένα πολύ ισχυρό μικροσκόπιο αυτές τις δομές, οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι ένας τύπος χορδών, αυτές που είναι πιο κοντά στις βεντούζες, όχι μόνο διέτρεχαν όλο το μήκος του πλοκαμιού, αλλά και το μήκος ενός δεύτερου πλοκαμιού, που βρίσκεται δύο πλοκάμια μακριά από το πρώτο.
Η διάταξη αυτή είναι πρωτόγνωρη και πέρα από το αναμενόμενο, δηλαδή οι χορδές αυτές να σχηματίζουν μια δομή σαν τον κεντρικό νευρικό δακτύλιο, που φτιάχνουν τα μεγαλύτερα περιφερειακά νεύρα του χταποδιού.
Οι ερευνητές εικάζουν ότι αν αυτές οι συνδέσεις μεταφέρουν αισθητηριακά και κινητικά σήματα, τότε θα επιτρέπουν τη γρήγορη επικοινωνία μεταξύ σχετικά απομακρυσμένων πλοκαμιών. Στο επόμενο στάδιο της έρευνάς τους, σκοπεύουν να ρίξουν φως ακριβώς σε αυτά τα ερωτήματα, επικεντρώνοντας περισσότερο στο τι κάνει ένα πλοκάμι σε συνάρτηση με τα άλλα πιο μακρινά πλοκάμια. Δεν θεωρούν απίθανο αυτή η έρευνα να οδηγήσει σε νέες απρόσμενες ανακαλύψεις.
Επιμέλεια:
Σταύρος Ξενικουδάκης
ΠΗΓΗ. ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου