شيوه تكامل هشت‌پا و ماهي مركب دانشمندان را شگفت‌زده كرد
هنگامي‌كه ما فكر مي‌كرديم موجودي همچون هشت‌پا، ديگر ويژگي شگفت‌انگيز و اسرار‌آميزي در چنته ندارد؛ ثابت شد كه آن‌ها و ديگر سَرپايان روند تكامل شگفت‌انگيزتري را از هرگونه ارگانيسم ديگري روي سياره زمين تجربه كرده‌اند. در آوريل ۲۰۱۷ بود كه كشفي شگفت‌انگيز و خارق‌العاده‌اي توجه دانشمندان را به اين نوع جانوران جلب كرد. در كشف اُختاپوسي همراه‌با بعضي از انواع سَرپايان و گونه‌اي از سپيداج كه به‌نوعي ده‌پا فرض مي‌شوند، مشخص شد كه RNA آن‌ها براساس محيط زندگي سازگار شده است.
اين اتفاقي عجيب است؛ چرا كه چنين روندي براي سازگاري در جانداران چندسلولي روالي معمول نيست. در حقيقت وقتي يك ارگانيسم تغيير مي‌كند كه در برخي بخش‌هاي بنيادي دگرگوني انجام شود. اين روند معمولاً با يك جهش ژنتيكي شروع مي‌شود كه به‌عبارتي دگرگوني در ترتيب DNA است. اين تغييرات ژنتيكي بوسيله مولكول‌هاي وابسته DNA كه به RNA معروف هستند به‌صورت واكنش بروز پيدا مي‌كنند.
مي‌توانيد تصور كنيد كه جهش‌هاي اصلاحي DNA همانند نت‌هاي يك دفتر موسيقي هستند. درحالي‌كه RNA همانند يك رهبر اركستر بسيار دقيق شرايط هماهنگي و فعاليت‌هاي سلول‌ها را كه همچون نوازندگان هستند برعهده دارد تا پروتئين‌هاي ضروري و لازم براي حفظ ارگانيسم توليد شود و نغمه زيباي زندگي شنيده شود. RNA نيز به‌صورت كوركورانه دستور‌العمل‌ها را انجام نمي‌دهد. بعضي از اوقات اين بهبودها با تغيير بعضي از مواد تشكيل‌دهنده و پروتئين‌ها نيز همراه است. هرچند فرصت وقوع اين ويرايش در سلول‌ها نادر است ولي از آن به‌عنوان ويرايش آران‌اي ياد مي‌كنند.
هشت‌پا و ماهي مركب با استعداد ويرايش RNA دانشمندان را شگفت‌زده كردند
هنگامي‌كه چنين ويرايشي اتفاق مي‌افتد، مي‌تواند منجر به تغيير وظايف پروتئين نيز شود و فرصتي ايجاد مي‌شود تا ارگانيسم بهسازي دقيق اطلاعات وراثتي را بدون تحمل هرگونه جهش ژنتيكي تجربه كند. البته بايد گفت اكثر ارگانيسم‌ها نمي‌توانند بدون نگراني اين روند را تجربه كنند چراكه نتايج آن مي‌تواند بيشتر فاجعه‌بار باشد تا راه‌گشا. آنا ويلاستيس در مطلبي كه در مجله وايرد منتشر شد، اظهار كرد آنچه بين عموم دانشمنداني كه در اين زمينه مطالعه مي‌كنند پذيرفته، اين است كه مادر طبيعت استعداد ويرايش RNA را همچون موهبتي عرضه كرده است تا چيزي كه لازم است ساخته شود يا در بيشتر اوقات آنچه لازم نيست حذف شود؛ اما ماجرا آنجا شگفت‌انگيز مي‌شود كه به‌انديشه متخصصين مي‌رسد سَرپايان از اين شيوه پيروي نمي‌كنند.
سال ۲۰۱۵ پژوهشگران كشف كردند كه ماهيان مركب بيش از ۶۰ درصد RNA خود در سيستم عصبي‌شان را تغيير داده‌اند. اين دگرگوني به‌حدي بود كه اساساً فيزيولوژي مغز آن‌ها تغيير كرده بود تا احتمالاً بتواند با شرايط دماهاي مختلف در پهنه اقيانوس سازگار شوند. تيم پژوهش در سال ۲۰۱۷ كشف شگفت‌انگيزتري را نيز تجربه كرد. حداقل دو گونه هشت‌پا و يك سپيداج نيز همين تغيير اساسي را با نظم خاصي انجام داده بودند. براي مدل‌سازي مقايسه‌هاي تكاملي، پژوهشگران به روي مَلَوانَك و يك ليسه از شكم‌پايان نيز تمركز كردند و متوجه شدند كه اين‌گونه‌ها نيز براي ادامه حيات خود از ويرايش آران‌اي بهره برده‌اند. جاشوا رزنتال، سرپرست پژوهشگران آزمايشگاه زيست‌شناسي دريايي آمريكا مي‌گويد:
اين نشان مي‌دهد كه ويرايش RNA در چنين سطح بالايي يك عملكرد انحصاري در ميان نرم‌تنان نيست. بلكه اين نوآوري دست‌آورد نيام‌داران از رده سَرپايان است.
پژوهشگران با آناليز صدها هزار مكان ثبت RNA از اين جانوران كه به بخشي از سَرپايان معروف به نيام‌داران تعلق دارند، متوجه شدند كه استعداد ويرايش RNA به نحو خاصي در بين سيستم عصبي نيام‌داران رايج است. كازوكو نيشي‌كورا ژنتيك‌شناس مؤسسه ويستار آمريكا كه در اين مطالعه فعاليتي نداشته است، در مصاحبه‌اي به مجله آتلانتيك اظهار كرد كه من شگفت‌زده مي‌شوم اگر اين استعداد ويرايش آران‌اي وابسته به مغز بسيار توسعه‌يافته‌ي آن‌ها باشد.
اين يك حقيقت مسلم است كه نيام‌داران فوق‌العاده باهوش هستند. داستان‌هاي بي‌شماري از فرارهاي هوشمندانه اختاپوس‌ها حتي بدون گذاشتن ردي از به‌كارگيري ابزار وجود دارد. انتشار خبري از اُختاپوسي نيوزيلندي كه ياد گرفت است تا عكاسي كند، مدركي مناسبي است كه نشان مي‌دهد اختاپوس‌ها با توانايي‌هاي شگفت‌انگيز خود مي‌توانند از ابزار نيز استفاده كنند؛ بنابراين رزنتال معتقد است شواهد احتمال وجود يك فرضيه‌ي قانع‌كننده در وصف رابطه توانايي غيرمتعارف و شگفت‌انگيز اختاپوس‌ها در ويرايش RNA با مغز تكامل‌يافته‌شان بسيار محتمل است.
در روند معمول تكامل ژنوميك كه جهش‌هاي ژنتيكي در آن رخ مي‌دهد، نيام‌داران حقيقتاً در حال تجربه فرگشت با سرعتي كم هستند. پژوهشگران مدعي شدند كه اين يك فداكاري ضروري است و اگر مكانيزمي پيدا كرديد كه به شما عمر بيشتري را هديه مي‌كند بلاشك از آن استفاده خواهيد كرد. رزنتا معتقد است كه نتيجه مشهود در اينجا اين است كه نيام‌داران براي حفظ انعطاف‌پذيري ويرايش RNA، استعداد تكامل با محيط زندگي را ترك كردند.
در گام بعدي، تيم پژوهش با تمركز روي روند توسعه مدل‌هاي ژنتيكي سَرپايان به‌دنبال جواب سؤال‌هايي از قبيل اين رفتند كه آن‌ها چگونه و چه‌وقتي به ويرايش RNA دست مي‌زنند؟ رزنتال معتقد است كه از طيف عوامل اين واكنش مي‌توان تغيير درجه حرارت تا تجربه‌اي بغرنج و پيچيده مشابه نوعي حافظه را در انديشه متخصصين گرفت.
هم انديشي ها