Bạch tuộc thông minh "đáng sợ" vì có một đặc điểm di truyền giống con người

Một nghiên cứu mới cho biết bạch tuộc có thể đã có được một số đặc điểm thông minh vượt trội nhờ có cùng một quá trình tiến hóa mà con người đã trải qua.

Quá trình này liên quan đến sự phát triển mạnh mẽ bất ngờ của các RNA sợi đơn, những phân tử nhỏ không mã hóa có chức năng kiểm soát các biểu hiện gene. Sự gia tăng này đã giúp não của bạch tuộc và con người phát triển các loại tế bào thần kinh mới, được liên kết với nhau thành mạng lưới thần kinh phức tạp hơn.

Bạch tuộc và những loài họ hàng của chúng, như mực ống và mực nang, đã trở thành chủ đề thu hút các nhà sinh vật học kể từ thế kỷ III sau Công nguyên, khi nhà tự nhiên học người La Mã Claidius Aelianus ghi lại rằng những con vật này có đặc tính "tinh nghịch và xảo quyệt".

Bạch tuộc có trí nhớ đáng nể, chúng giỏi ngụy trang, tò mò về thế giới xung quanh, biết sử dụng các công cụ để giải quyết vấn đề, và từ những gợn sóng màu sắc thay đổi trên da khi chúng đang ngủ, các nhà khoa học còn đoán rằng chúng còn có những giấc mơ trong lúc ngủ nữa.

Nhưng cơ sở nào để chúng phát triển thần kinh phức tạp được như vậy vẫn là một câu hỏi thú vị. Tổ tiên chung cuối cùng của con người với bạch tuộc là một loài giun dẹp sống dưới đáy biển cách đây khoảng 750 triệu năm và hệ thần kinh của loài giun này là một bộ não rất đơn giản. Một nghiên cứu mới đây đã phát hiện ra rằng rất có thể các gene nhảy (transposon) chính là chìa khóa giải thích cho một số đặc điểm thông minh của bạch tuộc. Mới hơn nữa, một nghiên cứu vừa được công bố ngày 25/11/2022 trên tạp chí Tiến bộ Khoa học đã tìm ra một manh mối quan trọng khác.

Tác giả chính của nghiên cứu, nhà sinh vật học hệ thống Nikolaus Rajewsky ở Trung tâm Y học phân tử Max Delbrueck ở Berlin, Đức, nói rằng "nếu bạn muốn tìm hiểu về trí thông minh hoặc bộ não của người ngoài hành tinh thì một mẫu vật tốt để nghiên cứu chính là bạch tuộc. Sự phát triển của bộ não phức tạp và các đặc điểm nhận thức mà bộ não điều khiển của chúng diễn ra hoàn toàn độc lập với con người chúng ta. Chính vì thế, bằng cách so sánh bạch tuộc với người, chúng ta có thể tìm hiểu về các đặc điểm chung giữa hai loài, cũng như những đặc điểm mà bạch tuộc có nhưng con người không có."

Các nhà nghiên cứu đã tìm hiểu về 18 loại mô khác nhau được lấy từ những con bạch tuộc bình thường đã chết, phân tích RNA của chúng và so sánh với RNA của các loài động vật chân đầu khác, như là bạch tuộc 2 đốm và mực ống, cũng như với các họ hàng xa hơn như ốc anh vũ và sứa lông châm.

RNA là một đoạn mã di truyền dài sợi đơn được phiên mã từ DNA để tạo ra protein trong tế bào và đôi khi tham gia vào việc điều chỉnh biểu hiện gene. Trước đây, các nhà khoa học tin rằng bạch tuộc sử dụng các enzym tiến hóa đặc biệt để chỉnh sửa DNA của chúng nhằm tạo ra độ phức tạp của tế bào thần kinh, nhưng qua các phân tích trong nghiên cứu này, họ nhận thấy sự bùng nổ chưa từng có về số lượng RNA sợi đơn khác nhau được lưu truyền ở nhiều loài động vật chân đầu với số lượng có thể so sánh với số lượng bùng nổ ở các động vật có xương sống, chẳng hạn như con người.

RNA sợi đơn là những đoạn RNA cực nhỏ liên kết với các chuỗi RNA mã hóa protein, điều chỉnh hoạt động của chúng và làm mất đi một số biểu hiện gene nhất định. Nhờ đó bộ gene được điều chỉnh tinh vi hơn cho các mục đích cụ thể, tạo ra các loại tế bào não mới có khả năng xâu chuỗi thành các mạng lưới thần kinh phức tạp hơn. Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy một số lượng khổng lồ 51 họ RNA sợi đơn mới, được bảo tồn ở bạch tuộc và mực kể từ khi tổ tiên của chúng phân tách cách đây hơn 300 triệu năm và riêng bạch tuộc đã tăng 90 họ RNA sợi đơn kể từ thời tổ tiên chung cuối cùng của chúng với các động vật thân mềm khác như hàu, vốn chỉ có 5 họ RNA sợi đơn.

Giáo sư Rajewsky đánh giá "điều này thật phi thường, số lượng RNA sợi đơn của bạch tuộc tăng vọt lên mức tương đương với bộ não phức tạp của động vật có xương sống."

Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng các RNA sợi đơn của bạch tuộc thể hiện phổ biến nhất trong các mô thần kinh trong bộ não đang phát triển của bạch tuộc con mới nở. Điều này cho thấy các bộ điều chỉnh RNA đang thúc đẩy sự phát triển của khả năng nhận thức phức tạp hơn.

Theo các nhà nghiên cứu, mối liên hệ trực tiếp giữa số lượng RNA sợi đơn với trí thông minh tiên tiến vẫn chưa được chứng minh trực tiếp, và để làm được điều này, họ sẽ phải hoàn thành một nghiên cứu tiếp theo về các loại tế bào giàu RNA sợi đơn. Qua đó, họ hy vọng không chỉ tìm thấy những thứ mà bộ não con người chúng ta có chung với bạch tuộc mà còn tìm ra các phần của bộ gene bạch tuộc có thể được sử dụng để phát triển các công cụ tốt hơn để chỉnh sửa bộ gene của con người.

Giáo sư Rajewsky nói rằng "tôi nghĩ điều này không hoàn toàn điên rồ, bởi vì nhiều thứ đã được phát hiện ra cũng bằng cách đó. Ví dụ như CRISPR-Cas9 (bộ công cụ chỉnh sửa gene) không tồn tại trong bộ gene của chúng ta, nhưng vi khuẩn lại có và vì vậy hiện nay chúng ta đã có thể sử dụng nó để chỉnh sửa bộ gene của mình."