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El pulpo es un animal increíblemente inteligente. Un nuevo estudio demostró que el cerebro de este invertebrado tiene elementos genéticos análogos a los del cerebro del ser humano.
Tanto en el pulpo como en el humano, la actividad de un tipo de elementos genéticos, conocidos como transposones o también como “genes saltarines”; ha sido detectada en la región que se encarga del aprendizaje y de las habilidades cognitivas.
La complejidad de los elementos genéticos del pulpo lo hacen un animal excepcionalmente inteligente
El pulpo es un animal excepcional, con un cerebro tremendamente complejo y con capacidades cognitivas que son realmente únicas en los invertebrados. Aunque, de cierta manera este organismo tiene más en común con los vertebrados.
Sin embargo, la razón evolutiva de su inteligencia, además de los mecanismos moleculares que la determinan continúan siendo tema de estudio.
Una nueva investigación, publicada recientemente en la revista “BMC Biology”, demuestra que la complejidad neuronal y cognitiva de este animal pudo haberse originado en una analogía molecular con el cerebro de los humanos.
El estudio es el resultado de la colaboración entre el Instituto Italiano de Tecnología de Genova (IIT), la Escuela Internacional Superior de Estudios Avanzados (SISSA) de Trieste y de la Estación Zoológica Anton Dohrn de Nápoles (SZN).
Esos elementos genéticos denominados “genes saltarines” son determinantes
La secuencia del genoma humano mostró el año pasado que más del 45 % está compuesto por secuencias denominadas “transposones”, también llamados “genes saltarines”; que no son otra cosa que secuencias de ADN con capacidad de trasladarse de un punto a otro del genoma. Lo puede hacer por medio de mecanismos moleculares de “copiar y pegar o cortar y pegar”, que pueden entremezclarse o duplicarse.
En la mayoría de los casos, estos elementos genéticos móviles se encuentran inactivos. En ocasiones, porque a lo largo de generaciones han ido acumulando mutaciones que le han eliminado su capacidad de movilización; o en otras ocasiones, a pesar de tener su secuencia intacta, la célula aplica mecanismo de protección que llegan a bloquearlos e inhabilitar su capacidad de trasladarse.
Este estudio demostró que los mismos “transposones” se encuentran activos tanto en el cerebro de las personas como en el cerebro de dos especies de pulpos: el “Octopus bimaculoides” o pulpo californiano y el “Octopus vulgaris” o pulpo común. De acuerdo con los investigadores, este hallazgo podría ayudar a comprender el secreto de la inteligencia de estos increíbles animales.
El director del laboratorio de Genómica Computacional de la SISSA, Remo Sanges; afirmó que ya se conocía que el genoma del pulpo es abundante en genes saltarines, aunque jamás se había hallado un elemento genético potencialmente activo en estos organismos.
¿Qué relación existe entre los transposones y la memoria?
Entre las distintas clases de transposones hay un tipo que resulta ser de los más representados en el genoma humano y que forman parte de la familia llamada “LINE”; es decir elementos nucleares largos intercalados, por sus siglas en inglés “Long Interspersed Nuclear Elements”.
Anteriormente se creía que la actividad de los LINE era solo un vestigio del pasado; es decir, una herencia de los procesos evolutivos relacionados con esta clase de elementos móviles. Sin embargo, en los últimos años han aparecido nuevas pruebas que evidencian que en el cerebro humano la actividad de los LINE se encuentra finamente regulada.
Tanto así, que los LINE son particularmente activos en el hipocampo, que es precisamente la zona del cerebro humano encargada del control neuronal de los procesos de aprendizaje y la memoria. Esta evidencia ha convencido a muchos científicos acerca de que se encuentran asociados con habilidades cognitivas como la memoria.
Enfocándose en los transposones que todavía son capaces de “copiar y pegar”, los científicos han logrado identificar un elemento de la familia LINE en secciones del cerebro que son determinantes para las captaciones cognitivas de los pulpos.
La importancia del elemento de la familia LINE activo en el cerebro del par de especies estudiadas
El hallazgo ha sido posible debido a la aplicación de técnicas de secuenciación del genoma de última generación. Las cuales han permitido el análisis de la composición molecular de los transposones activos dentro del sistema nervioso del animal.
Sanges comentó al respecto que, el descubrimiento de un elemento perteneciente a la familia LINE activo en el cerebro de ambas especies de pulpos, es realmente importante y respalda la idea de que estos elementos cumplen una función específica que es mucho más que “copiar y pegar”.
Por su parte, Giovanna Ponte, experta de la Estación Zoológica Anton Dohrn; explicó que el lóbulo vertical representa la estructura del cerebro que en el animal es la zona del aprendizaje y las capacidades cognitivas; de la misma forma como lo es el hipocampo en los humanos.
Y agregó Sanges que, el ser humano y el pulpo son los únicos organismos en los que se ha observado expresión de elementos LINE en los lóbulos cerebrales, encargados de contralar las capacidades cognitivas.
Un increíble ejemplo de “evolución convergente”
Mientras que, de acuerdo con Giuseppe Petrosino, de la Estación Zoológica Anton Dohrn y Stefano Gustincich, del Instituto Italiano de Tecnología; dicha similitud entre el pulpo y el ser humano que muestra la actividad de un elemento LINE en el origen de las capacidades cognitivas, pudiera ser explicado como un ejemplo maravilloso de “evolución convergente”. El cual es un fenómeno en el que dos especies genéticamente distantes, han desarrollado el mismo proceso molecular de forma independiente, como respuesta a las necesidades similares.
Y Graziano Fiorito, director del Departamento de Biología y Evolución de los Organismos Marinos perteneciente a la Estación Zoológica napolitana; concluyó que el cerebro de este animal es funcionalmente análogo en varias de sus características al de los mamíferos.
Y que el elemento LINE localizado, representa un candidato bastante interesante a investigar para mejorar el conocimiento que se tiene acerca de la evolución de la inteligencia, finalizó Fiorito.