2015-08-15

Subject: Genoma dos polvos deixa pistas para uma inteligência inesperada

Genoma dos polvos deixa pistas para uma inteligência inesperada

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@ Nature/Norbert Wu/Science Faction/Corbis

Com os seus oito braços preênseis cobertos por ventosas, olhos tão eficientes como câmaras, elaborado reportório de truques de camuflagem e inteligência assustadora, certamente o polvo não tem paralelo na Terra.

Acrescenta-se, agora, a todas essas distinções um genoma invulgarmente grande, descrito pela primeira vez num artigo na última edição da revista Nature, que ajuda a explicar como um 'mero' molusco evoluiu para este animal extraordinário.

“Este é o primeiro genoma sequenciado de um ser do tipo extraterrestre”, brinca o neurobiólogo Clifton Ragsdale, da Universidade de Chicago no Illinois, que co-liderou a análise genética do polvo da Califórnia Octopus bimaculoides.

O trabalho foi desenvolvido por investigadores das Universidades de Chicago, Califórnia, Heidelberg na Alemanha e Instituto Okinawa de Ciência e Tecnologia no Japão. Os cientistas também investigaram a expressão génica em doze tipos diferentes de tecidos do polvo.

“É importante para nós conhecer o genoma pois dá-nos perspectivas para a forma como as sofisticadas capacidades cognitivas dos polvos evoluíram”, explica o neurobiólogo Benny Hochner, da Universidade Hebraica de Jerusalém em Israel, que estudou a neurofisiologia dos polvos nos últimos 20 anos. Os investigadores querem compreender de que forma os cefalópodes originaram um animal suficientemente inteligente para atravessar labirintos altamente complexos e abrir frascos cheios de saborosos caranguejos.

Surpreendentemente, o genoma do polvo revelou ser tão grande como o humano e contém um maior número de genes codificantes de proteínas, cerca de 33 mil, quando comparado com os menos de 25 mil do genoma de Homo sapiens.

Este excesso resulta principalmente da expansão de algumas de genes específicas, explica Ragsdale. Um dos grupos de genes mais espantoso é o das protocaderinas, que regulam o desenvolvimento dos neurónios e das suas interacções de curto alcance. O polvo tem 168 destes genes, mais do dobro dos mamíferos, o que está de acordo com o invulgarmente grande cérebro e estranha anatomia destes animais.

Do meio bilião de neurónios do polvo, seis vezes o número destas células presente num rato, dois terços estendem-se da cabeça até aos braços, sem o envolvimento de fibras de longo alcance, como as presentes na espinal medula dos vertebrados. O poder computacional independente dos braços, que conseguem executar tarefas cognitivas mesmo quando desmembrados, tornaram os polvos um objecto de estudo para neurobiólogos como Hochner e para peritos em robótica, que trabalham no desenvolvimento de robots macios e flexíveis.

Uma família de genes que está envolvida no desenvolvimento, os factores de transcrição dedo de zinco, também está altamente expandida nos polvos: com cerca de 1800 genes, é a segunda maior família de genes a ser descoberta num animal, depois dos 2 mil genes de receptores olfactivos nos elefantes.

A análise também revelou centenas de outros genes específicos dos polvos e que se expressam fortemente em certos tecidos em particular. As ventosas, por exemplo, expressam um curioso conjunto de genes, semelhantes aos que codificam os receptores para o neurotransmissor acetilcolina. Os genes parecem permitir a espantosa capacidade do polvo para 'saborear' com as ventosas.

Os cientistas identificaram seis genes para proteínas conhecidas por reflectinas, que se expressam na pele do polvo. Elas alteram a forma como a pele reflecte a luz, criando a ilusão do surgimento de outra cor, uma das várias formas como o polvo se disfarça, para além das alterações da textura, padrão ou brilho.

Outra descoberta indicia a base da inteligência do polvo. O genoma contém sistemas que permitem aos tecidos modificarem rapidamente proteínas de forma a alterarem a sua função. Os electrofisiólogos tinham previsto que esta podia ser a explicação para a forma como os polvos adaptam as propriedades das suas redes neurais para permitirem as suas extraordinárias capacidades de aprendizagem e memória.

A posição do polvo no filo Mollusca ilustram a evolução na sua forma mais espectacular, diz Hochner: “Moluscos muito simples, como as amêijoas, ficam simplesmente quietas no lodo a filtrar comida mas, por outro lado, temos o magnífico polvo, que deixou a sua concha e desenvolveu os comportamentos mais elaborados na água.”

 

 

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