Gurita dan Cumi-cumi
Gurita, cumi-cumi, dan sotong (kelompok yang dikenal sebagai moluska coleoid) adalah anomali luar biasa dalam kerajaan hewan. Sebagai invertebrata—hewan tanpa tulang belakang—mereka menunjukkan tingkat kecerdasan yang menyaingi banyak vertebrata, termasuk kemampuan memecahkan masalah kompleks, menggunakan alat, dan bahkan mengenali wajah manusia. Otak mereka yang besar dan terdistribusi, dengan dua pertiga neuron berada di lengan mereka, telah lama membingungkan para ilmuwan evolusioner.
Penelitian genetik terbaru telah mulai mengungkap misteri ini, menunjuk pada dua “keanehan genetik” utama yang mungkin menjadi kunci kecerdasan unik mereka: kemampuan luar biasa untuk mengedit RNA mereka secara ekstensif dan peran elemen genetik bergerak, yang sering disebut “gen pelompat” atau transposon.
Mengedit RNA: Sebuah “Rewiring” Otak Secara Real-Time
Di hampir semua hewan, dogma sentral biologi molekuler menyatakan bahwa DNA membuat RNA, dan RNA membuat protein. RNA bertindak sebagai perantara yang setia, membawa instruksi genetik dari DNA ke mesin pembuat protein dalam sel.
Namun, gurita dan kerabatnya tidak bermain sesuai aturan tersebut. Mereka memiliki mekanisme biologis langka yang memungkinkan mereka mengedit RNA mereka sendiri secara real-time, secara efektif mengubah pesan yang dibaca untuk membuat protein yang berbeda dari yang awalnya dikodekan oleh DNA.
Proses ini, yang dikenal sebagai pengeditan A-ke-I (adenosin-ke-inosin), sangat meluas di jaringan saraf mereka. Gurita dan cumi-cumi memiliki puluhan ribu situs pengeditan RNA, terutama yang memengaruhi protein di neuron mereka. Sebagai perbandingan, manusia dan sebagian besar hewan lain hanya memiliki sedikit situs pengeditan fungsional.
Bagaimana ini berkontribusi pada kecerdasan?
- Fleksibilitas Fenotipik: Pengeditan RNA memberikan fleksibilitas luar biasa. DNA berubah perlahan selama generasi melalui evolusi, tetapi RNA dapat diedit dengan cepat sebagai respons terhadap perubahan lingkungan. Hal ini memungkinkan gurita untuk menyesuaikan diri dengan cepat, misalnya, dengan mengubah protein saraf untuk menjaga fungsi otak yang penting saat suhu air turun.
- Diversifikasi Protein Saraf: Dengan mengedit RNA untuk protein kunci yang terlibat dalam fungsi neuron, seperti yang mengontrol transportasi aksonal dan komunikasi antar neuron, moluska coleoid dapat menyempurnakan sirkuit saraf mereka secara dinamis. Ini memberikan sistem saraf mereka tingkat plastisitas (kelenturan) yang tinggi, yang mungkin mendasari kemampuan belajar dan memecahkan masalah yang kompleks.
Sebagai imbalannya, kemampuan beradaptasi yang cepat ini tampaknya memiliki biaya evolusioner: genom gurita berevolusi lebih lambat daripada hewan lain karena sebagian besar perubahan adaptif terjadi pada tingkat RNA, bukan pada tingkat DNA yang diwariskan.
Gen Pelompat: Persamaan Mengejutkan dengan Manusia
Fitur genetik aneh kedua adalah peran transposon, atau “gen pelompat”. Ini adalah urutan DNA berulang yang dapat bergerak (melompat) dari satu lokasi ke lokasi lain dalam genom. Meskipun sebagian besar gen pelompat tidak aktif pada banyak hewan, penelitian menunjukkan bahwa keluarga transposon tertentu, terutama elemen LINE (Long Interspersed Nuclear Elements), sangat aktif di area otak gurita yang penting untuk kognisi.
Yang menarik, elemen LINE juga aktif di hipokampus manusia—wilayah otak yang merupakan pusat pembelajaran dan memori. Para peneliti menemukan sinyal aktivitas yang kuat dari elemen ini di lobus vertikal, struktur otak gurita yang merupakan tempat duduk kemampuan belajar dan kognitif, secara fungsional analog dengan hipokampus pada mamalia.
Penemuan ini menunjukkan adanya evolusi konvergen yang mencolok. Meskipun garis keturunan evolusioner gurita dan manusia terpisah sekitar 500 juta tahun yang lalu, mekanisme genetik serupa—aktivitas gen pelompat di area otak kritis—mungkin telah digunakan secara independen oleh kedua spesies untuk mendorong evolusi kompleksitas saraf dan kecerdasan.
Kesimpulan
Kecerdasan gurita dan cumi-cumi bukanlah hasil dari satu gen tunggal, tetapi interaksi kompleks dari keanehan genetik yang unik. Kemampuan mereka untuk merekayasa ulang fungsi otak mereka secara instan melalui pengeditan RNA dan mobilisasi gen pelompat di pusat pembelajaran utama menyoroti jalur evolusi alternatif menuju kognisi yang kompleks. Studi tentang makhluk luar biasa ini terus memberikan wawasan baru tentang bagaimana kecerdasan dapat muncul dalam bentuk kehidupan yang sangat berbeda di planet kita.