Осьминог - это одно из самых удивительных существ на земном шаре. У него есть большой мозг, имеющий форму пончика, три сердца, щупальца, каждое со своим отдельным мозгом, состоящим из достаточно большого количества нейронов, а кожа осьминога может быстро изменять свой цвет, делая осьминога практически невидимым для хищников.
Ученые произвели анализ генома осьминога вида Octopus bimaculoides, который уже давно стал чем-то вроде "морской лабораторной крысы". Первый всплывший удивительный факт заключается в величине генома, который состоит из 2.7 миллиардов пар оснований и более 33 тысяч кодирующих гены белков. Величина генома осьминога немного уступает по величине геному человека, который состоит из 3 миллиардов пар оснований, но выигрывает по количеству ген, которых у человека насчитывается от 20 до 25 тысяч. Но в любом случае геном осьминога в пять-шесть раз превышает по объему геномы других беспозвоночных существ и имеет в два раза больший набор хромосом, 28.
Такие особенности генома позволили ученым сделать выводы о том, что большее количество генной информации позволяет этим существам обладать массой уникальных свойств и возможностей. Но, как показали более тщательные исследования, большая часть прироста количества генной информации была сконцентрирована всего в двух генах, в которых, по сравнению с аналогичными генами других существ появились сотни новых цепочек, повторные последовательности и генные перестановки. Эти гены отвечают за развитие нервной системы и содержат ключи к структуре нервной системы осьминога, которая в корне отличается от нервной системы позвоночных существ.
У позвоночных существ волокна нервных тканей "вложены в чехол" из миелина - жировой ткани, которая позволяет ускорить передачу нервных сигналов. Именно миелин позволяет млекопитающим иметь большие тела с единственным мозговым центром, который связан со всеми остальными частями тела. В нервной системе осьминогов миелин практически отсутствует, нервные сигналы передаются медленней и работа их нервной системы основывается на совершенно иных принципах, полагаясь на децентрализованное управление функциями организма. У каждого из восьми щупалец осьминога есть свой собственный управляющий нервный центр, который позволяет щупальцу действовать самостоятельно. Даже будучи отделенным от тела осьминога, щупальце какое-то время способно вести свою собственную жизнь и адекватно реагировать на внешние раздражители.
Одно из расширенных семейств генов осьминога отвечает за развитие и типы белков нервных тканей, а другое - за развитие нейронных сетей и связей. Ранее считалось, что только у позвоночных животных эти оба семейства генов имеют большую численность, но у осьминога количество генов в этих семействах практически в два раза превышает количество генов у человека.
Пока ученые смогли определить гены, которые отвечают за необычную нервную систему осьминога, но им предстоит еще проделать огромную работу и выяснить, какие участки генома отвечают за все уникальные особенности этого существа. "Секвенирование генома - это хорошая отправная точка для начала дальнейших исследований в области биологии, связанной с развитием живых организмов и определением функций того или иного гена".