你是一个复杂的有机体。你与家人和朋友社交，解决谜题并做出选择。人类可能是地球上最具智慧的动物，但我们知道我们并不孤单拥有这种行为复杂性。乌鸦会使用工具。灵长类动物创造了令人难以置信的社会结构。鲸鱼聚集在一起。
但所有这些生物都有一个共同点：它们都是脊椎动物。我们亚门的成员分享的不仅仅是脊椎；我们共同的祖先赋予了我们这种结构和中枢神经系统，这种结构和中枢神经系统有助于行为的复杂性。
然后是头足类动物。它们可以解决令人震惊的复杂难题，这表明它们的认知能力可与脊椎动物相媲美——尽管它们与我们共享最后一位共同祖先至少是5亿年前。在无脊椎动物的世界里，章鱼、鱿鱼和墨鱼脱颖而出。
我们可能终于知道原因了。根据《细胞》杂志上发表的一项研究，这些生物拥有操纵DNA中指令的惊人能力。无与伦比的RNA编辑能力可能解释了为什么头足类动物如此聪明和适应性强。
你可能还记得高中生物课上的RNA。DNA就像我们在受孕时就已经确定的遗传指令蓝图。DNA是稳定且（大部分）隔离在细胞核中的，可以安全地将遗传信息传递给下一代，而其单链的同胞RNA则将这些指令转化为行动命令。当DNA说“我们应该在这个时间生产这些蛋白质”时，RNA就会进入细胞质世界并使其发生。
但有时RNA会“反叛”。有时酶会介入，移除编码特定蛋白质的RNA腺苷碱基，并用肌苷碱基替换它们。当这种情况发生时，RNA可以被“编辑”，从而产生与DNA所需的蛋白质不同的蛋白质。
“大约25年前，人们发现了哺乳动物RNA编辑的第一个例子。有少数几个例子，你会看到DNA说的是一回事，然后看到的实际蛋白质却不一样，”研究合著者、以色列特拉维夫大学生物物理学家Eli Eisenberg说。Eisenberg与海洋生物实验室的Joshua Rosenthal共同领导了这项研究，尽管他们都将特拉维夫大学的Noa Liscovitch-Brauer指定为该研究的幕后推手。
Eisenberg说，几十年来，对这种现象的研究仅限于偶然发现的一些零星案例。但近年来，科学家们采取了更系统的研究方法——并发现人类偶尔也会使用这种基因技巧。但对我们来说，这种情况很少见。我们有很多地方可以进行编辑，但大多数都位于不编码任何东西的“垃圾”DNA区域。在约1000个可以进行编辑的编码位点中，只有几十个存在于可能产生重要影响的地方。
鱿鱼的基因数量与我们相同，但却有大约11,000个这样的有用位点。
这项追踪了多种头足类动物RNA编辑位点的新研究，建立在早期研究的基础上，该研究发现章鱼利用RNA编辑来快速适应温度变化，并且在鱿鱼神经组织中发生了广泛的编辑。通过检查其他物种，研究人员确定这种可编辑RNA的优势在头足类动物中几乎是普遍存在的——而证明规则的例外提供了一些有趣的线索。
研究人员检查的“鞘亚纲”（包括鱿鱼、墨鱼、章鱼）的所有成员都具有这种RNA编辑的增强。但与它们聪明伶俐的近亲相比，被认为是原始生物的鹦鹉螺的RNA编辑水平要低得多。为进行比较而测试的一种更远的软体动物亲戚（非头足类）也显示出类似的低水平。
由于大量的RNA编辑发生在脑组织中，研究人员认为这种相关性可能表明该过程有助于赋予某些头足类动物智慧。这种过程究竟是如何或为何发生的，是未来研究的问题。但有一点是肯定的：RNA编辑可以使一个物种变得*极其*灵活。
“对我们来说，通常当我们有一个基因时，其编码可以通过突变来改进。这就是进化的普遍图景，突变会随之而来，以适应生物体对蛋白质的需求，”Eisenberg说。“但当你改变DNA时，它是硬编码的。你改变了它，它就固定了。”
RNA编辑过程更具适应性。
“你可以在一个组织中编辑RNA，比如大脑，而在另一个组织中，比如肌肉，则不编辑，”Eisenberg解释说。“在正常情况下，你可以产生旧的蛋白质，在压力下可以产生新的蛋白质。你可以或不以不同程度进行编辑——你可以在同一个细胞中同时拥有编辑过的和未编辑过的版本，协同工作。”
研究人员已经看到，适应温度变化的章鱼利用RNA编辑来实现这一点，但可能性是无穷无尽的。Eisenberg和他的同事希望调查其他环境变化——比如海洋酸化，这是气候变化时代日益令人担忧的问题——看看头足类动物在需要时可能会采取什么样的古怪适应措施。
那么，如果RNA编辑是一个如此酷的技巧，为什么人类不经常这样做呢？
“这是我们现在才能开始回答的问题，因为我们有了这些一直这样做的动物来与我们自己进行比较，”Eisenberg说。“但我们确实对它们付出的代价有所了解。”
头足类动物很可能做出了严重的进化权衡：为了维持广泛RNA编辑的灵活性，它们可能牺牲了通过突变进行硬编码基因变化的能力。换句话说，它们的进化可能停滞不前。这是因为允许RNA编辑发生的结构非常复杂，并且必须位于基因组的正确位置。有助于人类代代相传地适应和生存的突变，很可能会阻碍头足类动物以如此从容的方式进行即时编辑的能力。
“这些结果与之前在头足类动物中发现的特征非常吻合，但与我们对其他动物的了解却出乎意料，这突显了研究多种不同生物以了解生物系统如何工作的重要性，”芝加哥大学的研究员Carrie Albertin说，她并未参与这项新研究。Albertin是首次对章鱼基因组进行测序的团队成员，她希望这些结果能帮助我们了解无脊椎动物中最大的大脑。“这些发现非常令人兴奋。”
所以，基本上，头足类动物仍然是惊人的奇怪。希望未来的研究能帮助我们弄清楚它们是如何以及何时采取了这种迷人的进化策略——以及它是否真的是它们聪明才智的秘诀。
