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Tutti gli esseri viventi si adattano all'ambiente attraverso mutazioni del DNA. È un processo lento, che richiede generazioni. I polpi no. I polpi hanno trovato una scorciatoia che nessun altro animale conosciuto utilizza: modificano il proprio RNA in tempo reale, cambiando le proteine che producono senza toccare il DNA. In pratica, riscrivono il software del proprio corpo mentre è in funzione.
Cosa significa “editing dell’RNA”
Il DNA è il progetto, l'RNA è il messaggero che porta le istruzioni dal progetto alla fabbrica delle proteine. Normalmente, l'RNA copia fedelmente il DNA. Ma nei cefalopodi, un enzima chiamato ADAR interviene sull'RNA dopo che è stato copiato, cambiando singole lettere del codice genetico. Il risultato è che la proteina prodotta è diversa da quella prevista dal DNA originale.
Negli esseri umani, l'editing dell'RNA riguarda meno del 3% dei geni. Nei polpi, nei calamari e nelle seppie, può riguardare la maggioranza delle proteine neurali. La differenza è abissale.
Il polpo che si ricabla al freddo
Uno studio pubblicato su Cell dall'Università di Chicago ha dimostrato che quando la temperatura dell'acqua scende di 10 gradi, il polpo della California (Octopus bimaculoides) modifica il proprio RNA in oltre 13.000 siti in cui il cambiamento altera la proteina prodotta. In condizioni di acqua calda, i siti modificati erano appena 550. In pratica, il polpo ricabla il proprio sistema nervoso per adattarsi al freddo, nel giro di ore o giorni, non di generazioni.
Come ha spiegato il team di ricerca guidato da Joshua Rosenthal del Marine Biological Laboratory e Eli Bhatt dell'Università di Chicago: l'editing dell'RNA è "un modo comune, flessibile e temporaneo per adattarsi ai cambiamenti dell'ambiente". Temporaneo è la parola chiave: a differenza di una mutazione del DNA, il cambiamento è reversibile. Quando l'acqua si riscalda, il polpo torna alla versione precedente.
Il prezzo dell’adattamento istantaneo
C'è un costo, però. Uno studio del 2017 pubblicato su Cell dal gruppo di Eli Eisenberg dell'Università di Tel Aviv e dello stesso Rosenthal ha rivelato che i cefalopodi "intelligenti" (polpi, calamari, seppie) hanno sacrificato la capacità di evolversi rapidamente attraverso il DNA in cambio della flessibilità dell'RNA. Le regioni del genoma che codificano per le proteine soggette a editing sono estremamente conservate: il DNA non cambia, perché se cambiasse interferirebbe con il sistema di editing.
È un compromesso evolutivo senza precedenti noti: rinunciare all'evoluzione genetica classica in cambio della capacità di adattarsi in tempo reale. Come se un'azienda decidesse di non aggiornare mai l'hardware dei suoi computer, ma di riscrivere continuamente il software per farli funzionare in qualsiasi condizione.
La connessione con l’intelligenza
Questo potrebbe spiegare, almeno in parte, perché i polpi sono così sorprendentemente intelligenti nonostante abbiano un sistema nervoso radicalmente diverso da quello dei mammiferi. Sanno aprire barattoli, risolvere labirinti, riconoscere volti umani, usare strumenti e persino evadere dagli acquari. Se il loro cervello può riscriversi in risposta all'ambiente, la flessibilità cognitiva diventa una conseguenza diretta della flessibilità molecolare.
In Italia, il polpo è un animale familiare: lo troviamo nei mercati del pesce da Napoli a Venezia. Ma la prossima volta che ne vedi uno, considera che stai guardando un organismo che ha scelto un percorso evolutivo completamente diverso dal nostro, e che per certi aspetti funziona meglio. Non cambia i propri geni: cambia il modo in cui li legge. In tempo reale. Lo sapevi che gli atomi del corpo cambiano rapidamente? Tu sei letteralmente diverso per il 98% rispetto al te stesso di un anno fa.
