Les pieuvres peuvent être terriblement intelligentes à cause de cette bizarrerie génétique qu’elles partagent avec les humains

Les pieuvres ont peut-être acquis une partie de leur intelligence exceptionnelle grâce au même processus évolutif que les humains ont traversé, selon une nouvelle étude.

Le processus impliquait une explosion soudaine de microARN (miARN) – de petites molécules non codantes qui contrôlent l’expression des gènes. Cette augmentation a peut-être aidé les cerveaux des pieuvres et des humains à développer de nouveaux types de cellules nerveuses, ou neurones, qui ont été cousues ensemble dans des réseaux neuronaux plus complexes.

Les poulpes et leurs proches céphalopode des parents, tels que les calmars et les seiches, ont été un sujet de fascination parmi les biologistes depuis le troisième siècle après JC, lorsque l’auteur et naturaliste romain Claidius Aelianus, a noté leurs caractéristiques “clairement visibles” de “méfait et artisanat”. Les pieuvres possèdent des mémoires remarquables ; exceller dans le camouflage; sont curieux de leur environnement; ont été observés en train d’utiliser des outils pour résoudre des problèmes ; et, d’après les ondulations de couleurs qui traversent leur peau pendant leur sommeil, on pense même qu’ils rêvent.

Mais le fondement exact de la façon dont leurs esprits ont développé une telle complexité indépendamment du nôtre reste une énigme fascinante. Le dernier ancêtre commun des humains avec les pieuvres, par exemple, était un ver plat chalutier des fonds marins qui vivait il y a environ 750 millions d’années et ne possédait rien d’autre qu’un cerveau rudimentaire. Une étude récente a révélé que les gènes sauteurs, appelés transposons, pourrait expliquer certaines des intelligences des pieuvres. Maintenant, une nouvelle étude publiée le 25 novembre dans la revue Avancées scientifiques aurait peut-être trouvé une autre pièce importante du puzzle.

“Si vous voulez en savoir plus sur l’intelligence ou le cerveau d’un extraterrestre, un bon modèle pour cela est d’étudier le poulpe“, auteur principal de l’étude Nikolaus Rajewsky, un biologiste des systèmes au Max Delbrück Center for Molecular Medicine à Berlin, en Allemagne, a déclaré à Live Science. “La évolution de son cerveau complexe, et les caractéristiques cognitives qui l’accompagnent, se sont produites complètement indépendamment de nous. Donc, en le comparant à nous, vous pouvez en apprendre davantage sur les caractéristiques générales partagées entre nous, mais vous pouvez peut-être aussi trouver des choses que la pieuvre a et que nous n’avons pas.”

Les chercheurs ont étudié 18 types de tissus différents prélevés sur des pieuvres communes mortes (), analysant leur ARN et le comparant à l’ARN appartenant à d’autres céphalopodes tels que la pieuvre à deux points de Californie () et le calmar bobtail (, ainsi que des parents plus éloignés comme le nautile et les cnidaires.

L’ARN est une longueur de code génétique simple brin qui est transcrit à partir de ADN pour fabriquer des protéines dans les cellules, et est parfois impliqué dans la régulation de l’expression des gènes. Au départ, les scientifiques pensaient que les pieuvres utilisaient des enzymes spécialement évoluées pour modifier leur ADN pour une plus grande complexité neuronale, mais ce que l’analyse des tissus a révélé à la place était une explosion historique du nombre de miARN différents conservés dans plusieurs espèces de céphalopodes ; un nombre comparable à ceux trouvés chez certains vertébrés, comme les humains.

Les microARN sont de minuscules morceaux d’ARN qui se lient aux brins d’ARN codant pour les protéines, régulant leur activité et faisant taire l’expression de certains gènes. Cela permet au génome d’être plus finement adapté à des fins spécifiques, créant de nouveaux types de cellules cérébrales qui peuvent être enchaînées dans des réseaux neuronaux plus élaborés. Les chercheurs ont découvert 51 nouvelles familles de miARN conservées dans les pieuvres et les calmars depuis que leurs lignées ancestrales se sont séparées il y a plus de 300 millions d’années, et les pieuvres à elles seules en ont gagné 90 depuis leur dernier ancêtre commun avec d’autres mollusques tels que les huîtres – qui n’en avaient acquis que cinq.

“C’est tout simplement spectaculaire”, a déclaré Rajewsky. “Le nombre de microARN de poulpe augmente pour atteindre des niveaux comparables à ceux des cerveaux de vertébrés complexes.”

Les chercheurs ont également découvert que les miARN de poulpe sont exprimés le plus souvent dans les tissus nerveux du cerveau en développement des nouveau-nés de poulpe – une forte suggestion que les régulateurs d’ARN entraînent le développement de capacités cognitives plus complexes.

Les chercheurs soulignent qu’un lien direct entre les nombres de miARN et l’intelligence avancée n’est pas encore directement prouvé, et que pour établir ce lien, les scientifiques devront effectuer une étude de suivi sur les types de cellules dans lesquels les nouveaux miARN sont enrichis. Ce faisant , les scientifiques espèrent non seulement trouver les choses que nous partageons avec les cerveaux extraterrestres des pieuvres, mais aussi déterrer des parties du génome de la pieuvre qui pourraient être utilisées pour développer de meilleurs outils pour éditer les nôtres.

“Ce n’est pas, je pense, totalement fou, car beaucoup de choses ont été découvertes comme ça”, a déclaré Rajewsky. “Par exemple, CRISPR-Cas9 n’existe pas dans notre génome, mais les bactéries l’ont et vous pouvez donc maintenant l’utiliser pour modifier le nôtre.”

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