Les scientifiques savent depuis longtemps que la pieuvre est un organisme extraordinaire doté d’un cerveau très complexe et de capacités cognitives uniques parmi les créatures invertébrées. Selon une nouvelle étude menée par l’École internationale d’études avancées (SISSA) de Trieste, en Italie, la complexité neuronale et cognitive de ces animaux pourrait provenir d’une analogie moléculaire avec le cerveau humain. Les experts ont découvert que la pieuvre et le cerveau humain partagent des transposons similaires, ou « gènes sauteurs » – un type de gènes qui peuvent se déplacer d’un point à un autre du génome d’un individu, en se mélangeant ou en se dupliquant.
Plus de 45 pour cent du cerveau humain est composé de ces gènes sauteurs. Cependant, la plupart d’entre eux ont perdu leur capacité de déplacement, ou sont inactifs car ils ont accumulé des mutations au fil des générations. De plus, même certains intacts sont la plupart du temps bloqués par les mécanismes de défense cellulaire. Les éléments mobiles les plus pertinents appartiennent cependant à la famille des éléments nucléaires longs intercalés (LINE). Ceux-ci sont encore potentiellement actifs et seraient associés à des capacités cognitives telles que l’apprentissage ou la mémoire.
Les scientifiques ont découvert que les génomes de deux espèces communes de poulpes – Vulgarismes de poulpe et Poulpe bimaculoides – sont également riches en gènes sauteurs, même si la plupart d’entre eux sont inactifs. Cependant, certains éléments de la famille LINE ont été découverts dans des parties du cerveau des poulpes qui sont cruciales pour les étonnantes capacités cognitives de ces créatures.
« La découverte d’un élément de la famille LINE, actif dans le cerveau des deux espèces de poulpes, est très significative car elle conforte l’idée selon laquelle ces éléments ont une fonction spécifique qui va au-delà du copier-coller », explique l’étude. co-auteur principal Remo Sanges, directeur du laboratoire de génomique computationnelle du SISSA.
« J’ai littéralement sauté sur la chaise quand, au microscope, j’ai vu un signal très fort d’activité de cet élément dans le lobe vertical, la structure du cerveau qui chez la pieuvre est le siège de l’apprentissage et des capacités cognitives, tout comme le hippocampe chez l’homme », a ajouté Giovanna Ponte, co-auteur de l’étude, chercheuse en biologie et neurophysiologie à la Stazione Zoologica Anton Dohrn.
Selon les chercheurs, cette similitude entre la constitution génétique du cerveau humain et du cerveau de poulpe constitue un exemple fascinant d’évolution convergente – un phénomène pour lequel, chez deux espèces génétiquement distinctes, les mêmes processus moléculaires se développent indépendamment, en réponse à des besoins similaires.
« Le cerveau de la pieuvre est fonctionnellement analogue dans plusieurs de ses caractéristiques à celui des mammifères. Pour cette raison également, l’élément LINE identifié représente un candidat très intéressant à étudier pour améliorer nos connaissances sur l’évolution de l’intelligence », a conclu le co-auteur principal Graziano Fiorito, directeur du Département de biologie et évolution des organismes marins à l’Université de Californie. Stazione Zoologica Anton Dohrn.
L’étude est publiée dans la revue Biologie BMC.
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Par Andreï Ionescu, Espèces-menacées.fr Rédacteur
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