Inktvissen zijn heel intelligente dieren met een complex zenuwstelsel. Maar dat is niet het enige dat ze met mensen gemeen hebben.

Als we heel ver terug gaan in onze evolutionaire geschiedenis dan stuiten we op de laatste gemeenschappelijke voorouder van de mens en de inktvis: een primitieve wormachtige met een minimale intelligentie. Pas later valt het dierenrijk uiteen in twee groepen: dieren met een ruggengraat en zonder. Terwijl de gewervelde dieren, vooral primaten en andere zoogdieren, grote en complexe hersenen ontwikkelden met diverse cognitieve vaardigheden, bleef dat proces bij de ongewervelde dieren uit. Op één uitzondering na: de inktvissen.

Uitzonderlijke inktvis
Wetenschappers hebben zich lang afgevraagd waarom zo’n complex zenuwstelsel alleen kon ontstaan bij deze groep weekdieren. Een onderzoeksteam van het Berlijnse Max Delbrück-centrum en Dartmouth College in de VS komt nu met een mogelijke verklaring. Ze ontdekten dat octopussen een enorm uitgebreid repertoire aan microRNA’s (miRNA’s) hebben in hun neurale weefsel. En precies die ontwikkeling vond ook plaats bij zoogdieren. “Dus dit is wat ons verbindt met de octopussen”, grapt onderzoeker Nikolaus Rajewsky. Hij legt uit dat de bevindingen waarschijnlijk betekenen dat miRNA’s een fundamentele rol spelen bij de ontwikkeling van complexe hersenen.

RNA-trucjes
In 2019 las Rajewsky over genetische analyses die waren uitgevoerd bij octopussen. Wetenschappers ontdekten toen dat er veel RNA-editing plaatsvindt bij de dieren. Dat wil zeggen dat ze veel gebruik maken van bepaalde enzymen die hun RNA kunnen hercoderen. “Dit bracht me op het idee dat octopussen mogelijk niet alleen goed zijn in hercoderen, maar dat ze ook andere RNA-trucjes gebruiken”, vertelt Rajwesky. En dus besloot hij achttien monsters van verschillende weefsels van dode octopussen te gaan onderzoeken.

Het resultaat van deze analyse was verrassend. “Er was inderdaad veel RNA-editing aan de gang, maar niet in gebieden die ons belangrijk leken”, zegt Rajewsky. De interessantste ontdekking was in feite een enorme uitbreiding van een bekende groep RNA-genen, namelijk de microRNA’s. In totaal werden 42 nieuwe miRNA-families gevonden, vooral in het neurale weefsel in de hersenen. Aangezien deze genen behouden bleven tijdens de evolutie van de Cephalopoda, zoals inktvissen officieel heten, concludeert het team dat ze duidelijk voordeel hadden voor de dieren en belangrijk waren voor hun functioneren.

Slimmer dan oesters
Rajewsky doet al meer dan twintig jaar onderzoek naar miRNA’s. Het bekendere messenger-RNA (mRNA) levert instructies voor de eiwitproductie in een cel. MicroRNA codeert kleine stukjes RNA, die zich binden aan mRNA en zo invloed hebben op de eiwitproductie. Deze bindingsplaatsen zijn ook behouden gebleven in de evolutie van de inktvissen en zijn dus nog een indicator dat dit nieuwe miRNA belangrijk is voor de overleving.

“Dit is de derde grootste expansie van microRNA-families in het dierenrijk en de grootste buiten de gewervelde dieren”, zegt hoofdonderzoeker Grygoriy Zolotarov. “Om je een idee te geven van de schaal: oesters, ook weekdieren, hebben slechts vijf nieuwe microRNA-families verworven sinds de laatste voorouders die ze deelden met de octopussen, terwijl de octopussen er negentig bij hebben gekregen.”

Nieuwsgierig en vriendelijk
Vanuit evolutionair perspectief zijn octopussen unieke ongewervelde dieren. Ze hebben zowel een centraal brein als een perifeer zenuwstelsel, dat ook nog in staat is om onafhankelijk te handelen. Als een octopus een tentakel verliest, blijft die gevoelig voor aanraking en kan hij nog altijd bewegen. De verklaring voor de unieke complexe hersenfuncties van de octopus ligt mogelijk in het doelgerichte gebruik van hun tentakels. Ze kunnen er bijvoorbeeld schelpen mee openen. Octopussen vertonen ook andere tekenen van intelligentie. Ze zijn erg nieuwsgierig en kunnen zich dingen herinneren. Ze kunnen ook mensen herkennen en vinden sommigen aardiger dan anderen. Onderzoekers denken nu zelfs dat de dieren kunnen dromen, aangezien hun kleur en huidstructuur verandert als ze slapen.

“Ze zeggen altijd: als je een alien wilt ontmoeten, ga duiken en word vrienden met een octopus”, lacht Rajewsky.
Samen met zijn team is hij nu van plan om een nieuwe techniek toe te gaan passen, die ontwikkeld is in hun eigen lab en waarmee de cellen in het weefsel van octopussen zichtbaar worden op moleculair niveau.