以章魚、鱿魚、烏賊為代表的頭足類動物是有着複雜神經系統的高等智力動物。德國國家分子醫學中心的尼古拉斯 · 拉耶夫斯基（Nikolaus Rajewsky）團隊在《科學進展》（Science Advances）期刊中指出它們的演化與其微小 RNA（micro RNA, miRNA）數量的激增有關。
論文題目：
MicroRNAs are deeply linked to the emergence of the complex octopus brain
DOI：
https://doi.org/10.1126/sciadv.add9938
如果我們回溯演化史，會發現目前已知人類和頭足類動物的最後一個共同祖先是一個智力低下、長有簡單眼點的原始蠕蟲樣生物。
此後，動物界被分成了兩種類别——有脊椎動物和無脊椎動物。
當脊椎動物特别是靈長類和其他哺乳動物發展出了具有多樣認知能力的複雜腦時，無脊椎動物則截然相反。
除了一個特例：頭足類動物。
科學家一直以來對 " 為什麼隻有這些軟體動物中誕生了如此複雜的神經系統 " 這一問題感興趣。現在，來自德國國家分子醫學中心和達特茅斯學院（Dartmouth College）的一支國際團隊提出了一個可能的答案。
章魚既有中央大腦，又有可獨立于腦支配行為的周圍神經系統。
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Nir Friedman
在《科學進展》期刊最近發表的論文中，他們發現章魚的神經組織存在大量的微小 RNA ——而這與發生在脊椎動物中的演化相似。" 所以，這就是連接我們和章魚的東西！" 論文的通訊作者、德國國家分子醫學中心柏林醫療系統生物學研究所科學主任、基因調控因素系統生物學實驗室負責人拉耶夫斯基教授認為，這個結果意味着微小 RNA 在複雜智能的發展過程中十分重要。
在 2019 年，拉耶夫斯基讀了一篇基于章魚的基因分析的論文。科學家在這些頭足類動物中發現了很多 RNA 編輯，這意味着它們可以大量使用特定的酶再編碼 RNA。
" 這使我想到，章魚不僅僅善于 RNA 編輯，或許還藏着其它關于 RNA 的秘密。" 拉耶夫斯基回憶道。于是，他與位于尼泊爾的安東 · 多恩水生動物研究站合作。該研究所曾給他提供 18 個來自死去章魚的不同組織類型的樣品。
分析結果是令人驚喜的。拉耶夫斯基說：" 章魚體内的确存在大量的 RNA 編輯，然而，其發生的位置卻與我們預期的有出入。"
- Pedro Correa -
最有趣的發現實際上是一類很有名的 RNA 基因——微小 RNA 的激增。研究者們總共發現了 42 種新的微小 RNA 家族——具體來說，它們分布于神經組織中，并且大部分都在腦中。
考慮到在頭足類的演化中，這些基因被保留了下來，該研究團隊得出結論：這些微小 RNA 顯然對動物有益，且在功能上很重要。
拉耶夫斯基已經在微小 RNA 領域研究超過 20 年了。這些基因不會被翻譯成在細胞中指導蛋白合成的 mRNA；它們編碼的小片段 RNA 與 mRNA 結合，從而影響蛋白合成。
這些結合位點在頭足類演化過程中同樣也是被保留下來的——這一事實可以從另一個角度說明這些新的微小 RNA 在功能上十分重要。
在這隻幼年章魚中，我們可以看到它們複雜的相機般的眼睛。
新的微小 RNA 家族
" 這是動物界中第三大的微小 RNA 家族，也是除脊椎動物以外最大的。"該論文的第一作者格裡戈裡 · 佐羅多夫博士（Grygoriy Zolotarov，烏克蘭科學家，畢業于布拉格的醫學院，目前在拉耶夫斯基實驗室實習）說道。
佐羅多夫說：" 為了讓你能對這個數目之大有個概念，讓我們來看看同樣是軟體動物的牡蛎。在它與章魚共同的祖先分開演化後，牡蛎隻多了 5 個微小 RNA 家族，然而章魚卻有 90 個！" 他又補充道，目前人類尚未在牡蛎中發現智力的存在。
拉耶夫斯基對于章魚的癡迷源于很多年前在加利福利亞州蒙特利灣水族館的一次遊玩。" 我看到這個生物坐在水池的底部，我們花了幾分鐘進行互相觀察。當然，是我單方面這麼認為。"
拉耶夫斯基認為觀察一隻章魚和觀察一條魚很不一樣：" 這聽起來很不科學，但是章魚的眼睛确實流露出了一種有智力的感覺。" 章魚也有着與人類同樣複雜的、如同相機般的眼睛。
從演化的角度來看，章魚在無脊椎動物中十分獨特。它們同時擁有中心腦和可獨立于腦支配行為的外周神經系統。也就是說，如果一隻章魚的一根觸手斷了，該觸手依舊對觸覺敏感并且可以移動。
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隻有章魚演化出如此複雜的腦功能的原因可能隐藏在它們對觸手有目的的使用中，例如執行打開貝殼這種動作。
章魚也展示出了其他有智力的表現：它們有很強的好奇心并可以記住事情；它們也可以分辨出不同的人并且表現出對一部分人的偏愛。
研究者現在認為它們甚至會做夢，因為它們在睡覺的時候會改變皮膚顔色和結構。
- Grygoriy Zolotarov -
如同外星人般的生物
" 他們說如果你想要遇到外星人，那就去潛水并和章魚成為好朋友。" 拉耶夫斯基說。
他現在的計劃是與其他的章魚研究者一起組建一個遍布歐洲的科研網絡，從而更好地在科學家間交流觀點。盡管現在該社群還很小，但是全世界對于章魚的興趣都在增長，包括在行為學家之間。
他對于分析章魚這種演化路徑完全獨立于我們的智力體十分癡迷。但這種研究并不簡單。拉耶夫斯基說：" 如果你隻用一些小零食作為獎賞去和章魚做實驗，它們很快就失去興趣了。至少我的同事是這麼告訴我的。"
佐羅多夫說：" 由于章魚目前還不是典型的模式生物，我們的分子生物學工具沒什麼用武之地。所以我們還不知道是哪些細胞表達了這些新發現的微小 RNA。" 拉耶夫斯基的團隊現在正在計劃應用一個由他們團隊開發的新技術，該技術可以在分子層面上顯現章魚組織中的細胞。
作者：Jana Schl ü tter l 譯者：伍壯士 l 校對：胡夏天
