タコの知能の秘密は「ヒトと同じ遺伝子」にある可能性

タコは非常に高い知能を持っていることから「無脊椎動物界のスーパースター」と呼ばれており、人類滅亡後の地球の支配者候補とする意見や宇宙からやってきたエイリアンとの説まであります。そんなタコの賢さは、人間の脳にもある「ジャンプする遺伝子」ことトランスポゾンによるものではないかとの研究結果が報告されました。

Identification of LINE retrotransposons and long non-coding RNAs expressed in the octopus brain | BMC Biology | Full Text
https://bmcbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12915-022-01303-5

Study: Same ‘Jumping Genes’ are Active in Octopus and Human Brains | Sci-News.com
http://www.sci-news.com/genetics/octopus-human-brain-transposable-elements-10943.html

Octopuses may be so terrifyingly smart because they share humans' genes for intelligence | Live Science
https://www.livescience.com/jumping-genes-octopus-intelligence

タコは、8本の触手に脳に匹敵する数のニューロンを持っており、それぞれの触手の神経節が独立的かつ相互に連携する複雑な「分散型ネットワーク」を形成しています。こうした複雑さの秘密を探るべく、 イタリアの生物学研究所であるStazione Zoologica Anton DohrnのGraziano Fiorito氏らのチームは、タコの細胞内にある遺伝物質を解析する研究を行いました。

by Lera

その結果、マダコ(Octopus vulgaris)とカリフォルニア・ツースポットタコ(Octopus bimaculoides)という2種類のタコの脳で認知機能に重要な役割を果たしている部分に、人間と同様のトランスポゾンが見つかりました。

トランスポゾンとは、さながらコピー＆ペーストやカット＆ペーストをするようにゲノム上のある場所からある場所に移動するDNA配列で、ジャンプするように移動することから「ジャンプする遺伝子」とも呼ばれています。

例えば人間のヒトゲノムの約50％、トウモロコシのゲノムでは約90％がこのトランスポゾンだといわれていますが、大半は進化の過程で変異を重ねたことで機能しなくなっており、移動する能力もない休眠状態になっています。また、無傷のものでも細胞の防御機構によってブロックされているのが大半です。

しかし、中にはまだ機能を有する「長鎖散在反復配列(Long Interspersed Nuclear Elements：LINE)」というトランスポゾンが存在し、人間にはLINEが100個ほどあります。従来は、LINEは過去になんらかの機能を果たした名残ではないかと考えられてきましたが、近年の研究ではLINEが脳の学習機能や海馬での記憶形成に重要である可能性が高いことが分かってきました。

今回、2種類のタコの脳で見つかったトランスポゾンもこのLINEです。論文の著者の1人であるGiovanna Ponte氏は、タコの脳内でアクティブなジャンプ遺伝子を発見したことについて、「顕微鏡で見ている最中に、人間でいう海馬に相当するタコの『垂直葉』という部位でLINE要素の強い信号を見つけた時は、文字通り椅子の上で飛び上がってしまいました」と語りました。

また、Fiorito氏は「タコは脊椎動物とは遠い種ですが、脊椎動物と同様の行動と神経の可塑性、つまり柔軟に変化する能力を持つことが示されました。これが、タコが哺乳類と同じように継続的に状況に適応し、問題を解決する能力の由来ではないでしょうか」と話しました。

タコと人間は生物としてはまったく別の系統に属しているので、両者が活発なLINEトランスポゾンを持っているのは収れん進化の一例であり、人間とタコの知能は共通の祖先から引き継いだものではなく個別の進化で獲得されたものだということを示していると、研究チームは論文に記しています。