El cerebro del pulpo y del humano comparten los mismos ‘genes saltarines’, vinculados a la inteligencia

El pulpo es un organismo extraordinario y tiene cerebro extremadamente complejo. Sus capacidades cognitivas son únicas entre los invertebrados. Tanto, que en cierto modo tiene más en común con los vertebrados que con los invertebrados. Incluidos los humanos. Ahora, un equipo italiano ha descubierto que compartimos ciertos genes cerebrales.

Según su tesis, la complejidad del cerebro y cognitiva del pulpo podría tener su origen en una analogía molecular con el cerebro humano. Según publican en BMC Biology Remo Sanges (SISSA de Trieste) y Graziano Fiorito (Stazione Zoologica ‘Anton Dohrn’ de Nápoles), los mismos ‘genes saltarines‘ están activos tanto en el cerebro humano como en el cerebro de dos especies de pulpo.

En concreto, en el Octopus vulgaris y en el Octopus bimaculoides (este último, conocido como pulpo californiano). El descubrimiento podría ayudarnos a entender el secreto de la inteligencia de estos fascinantes organismos, según dicen los investigadores.

Los cerebros del pulpo y del humano tienen genes saltarines o transposones

La secuenciación del genoma humano reveló ya en 2001 que más del 45% está compuesto por secuencias llamadas transposones, los llamados ‘genes saltarines’. A través de mecanismos moleculares pueden mover fragmentos genéticos de un punto a otro del genoma de un individuo. En la mayoría de los casos, estos elementos móviles permanecen silenciosos: no tienen efectos visibles y han perdido su capacidad de movimiento.

Estos genes saltarines se identificaron por primera vez hace más de 50 años por Barbara McClintock. Desde entonces, se ha ido descubriendo que los genes saltarines no sol, sino que también se encuentran en casi todos los organismos (tanto procariotas como eucariotas) y, por lo general, en grandes cantidades: constituyen más del 40% del genoma humano y hasta el 90% del genoma del maíz.

Estos elementos repetitivos tienen la capacidad de distribuirse por todo el genoma con el potencial de alterar la regulación adecuada de todo un sistema genético. Desde un punto de vista evolutivo, estos fragmentos y copias rotas de transposones todavía pueden ser útiles, como materia prima que la evolución puede esculpir.

Entre estos elementos móviles, los más relevantes en el cerebro del pulpo son los pertenecientes a la familia denominada LINE (Long Interspersed Nuclear Elements), aún potencialmente activos. Tradicionalmente se ha pensado que la actividad de los LINE era solo un vestigio del pasado, pero se ve que su actividad está regulada en el cerebro. 

Hay una teoría que apunta a que los transposones LINE están asociados con habilidades cognitivas como el aprendizaje y la memoria. Son particularmente activos en el hipocampo, la estructura más importante de nuestro cerebro para el control neuronal de los procesos de aprendizaje. También, en el cerebro del pulpo.

Genes activos en la parte donde reside el aprendizaje del pulpo

El genoma del pulpo, como el nuestro, es rico en ‘genes saltarines’, la mayoría de los cuales están inactivos. Centrándose en los transposones que aún son capaces de copiar y pegar, los investigadores identificaron un elemento de la familia LINE en partes del cerebro cruciales para las capacidades cognitivas de estos animales.

“Literalmente, salté sobre la silla cuando, bajo el microscopio, vi una señal muy fuerte de actividad de este elemento en el lóbulo vertical, la estructura del cerebro que en el pulpo es la sede del aprendizaje y las capacidades cognitivas, al igual que el hipocampo en humanos”, dice Giovanna Ponte de Stazione Zoologica Anton Dohrn.

“El descubrimiento de un elemento de la familia LINE, activo en el cerebro de las dos especies de pulpos, es muy significativo porque da soporte a la idea de que estos elementos tienen una función específica que va más allá de copiar y pegar”, añade Remo Sanges.

Esta similitud entre el humano y el pulpo podría explicarse como un ejemplo de evolución convergente. Un fenómeno por el cual, en dos especies genéticamente distantes, el mismo proceso molecular se desarrolla de manera independiente, en respuesta a necesidades similares.

“El cerebro del pulpo es funcionalmente análogo en muchas de sus características al de los mamíferos”, continúa Graziano Fiorito, director del Departamento de Biología y Evolución de los Organismos Marinos de la Stazione Zoologica Anton Dohrn. “Por esta razón, el elemento LINE identificado representa un candidato muy interesante para mejorar nuestro conocimiento sobre la evolución de la inteligencia”.

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