Мы тратим миллиарды на генную инженерию CRISPR. Нобелевские премии, тысячи лабораторий, десятилетия работы. А осьминоги занимаются тем же самым миллионы лет. Бесплатно, без оборудования и без грантов. Когда я об этом узнал, первая мысль была неприятной, может, мы чего-то фундаментально не понимаем про интеллект?
И вот что меня зацепило. Представьте, что у вас есть кулинарная книга с рецептами. Вы не вырываете страницы и не переписываете их. Но каждый раз, когда готовите, подставляете «мёд» вместо «сахара» или «сливки» вместо «молока». Блюдо получается другим, а книга цела. Осьминоги делают ровно то же самое со своими генами. Они не трогают ДНК, оригинальную «книгу рецептов». Вместо этого правят временные копии генетических инструкций, молекулы РНК.
И масштаб поражает. В 2017 году команда Джошуа Розенталя из Marine Biological Laboratory и Эли Айзенберга из Тель-Авивского университета опубликовала в Cell результаты, от которых у генетиков отвисла челюсть. Более 60% РНК в мозге кальмара несут следы редактирования. У человека аналогичный показатель не дотягивает и до процента.
Как осьминог переписывает сам себя
У большинства животных, включая нас, подмена букв в генетическом коде случается крайне редко и почти не влияет на итоговые белки. У головоногих всё наоборот. Осьминоги, кальмары и каракатицы переписывают десятки тысяч участков. Особенно активно процесс идёт в нервной системе, затрагивая белки, отвечающие за передачу сигналов между нейронами и транспорт грузов внутри нервных клеток.
В 2023 году та же группа исследователей показала кое-что ещё более впечатляющее. Когда вода в аквариуме похолодала, осьминог Octopus bimaculoides за считанные дни перенастроил более 13 000 участков РНК в нервной системе. Менялись белки, отвечающие за связь между нейронами, и белки, перевозящие молекулярные грузы внутри нервных клеток.
Когда нам холодно, мы надеваем куртку. Осьминог вместо куртки перепрошивает собственный мозг, чтобы нервная система работала так же чётко при новой температуре. Как если бы ваш ноутбук при каждом скачке напряжения сам переписывал драйверы за пару дней, без перезагрузки и без вашего участия.
Цена, о которой не говорят
Но у этой суперспособности есть обратная сторона. Чтобы механизм редактирования работал, ДНК вокруг редактируемых участков должна оставаться стабильной. Любая мутация может сломать систему. Поэтому геном головоногих в этих зонах практически законсервирован.
Розенталь и Айзенберг назвали это компромиссом между пластичностью и эволюцией. Если вернуться к аналогии с кулинарной книгой, осьминог получил право менять ингредиенты при каждой готовке, но взамен пообещал никогда не обновлять саму книгу. Классическая эволюция через мутации ДНК у этих животных замедлена. Они выиграли в скорости адаптации, но проиграли в долгосрочной гибкости генома. Причём примитивный наутилус и моллюск аплизия редактируют РНК на порядки реже. Массовое редактирование не свойственно моллюскам в целом. Это изобретение именно «умных» головоногих.
И тут возникает вопрос, не дающий мне покоя. Наутилус, примитивный родственник осьминога, почти не пользуется редактированием РНК. Он живёт до 20 лет. Осьминог, обладающий одним из самых сложных мозгов среди беспозвоночных и уникальным генетическим инструментарием, живёт 1-2 года. Крупный тихоокеанский вид дотягивает до пяти, но и это смешной срок для существа, умеющего решать головоломки, открывать банки и маскироваться лучше любого хамелеона.
Природа выдала осьминогу инструмент, которого нет больше ни у кого в животном мире в таком масштабе, и не дала времени им воспользоваться. Мы годами бьёмся над точечным редактированием одного гена с помощью CRISPR. Осьминог перенастраивает тысячи белков за дни. И умирает, так и не передав этот опыт потомству.
Как думаете, если бы осьминоги жили не пару лет, а хотя бы 30, могли бы они стать нашими конкурентами на планете?
Каждый раз, когда я читаю о головоногих, ловлю себя на мысли, мы ищем внеземной разум, направляя телескопы в космос. А параллельная версия интеллекта плавает в океане, переписывает собственный генетический код и понятия не имеет, что мы ей восхищаемся.
Так же рекомендуем
Креветка размером с палец нагревает воду до температуры Солнца. И делает это каждый день