Πρόκειται για το χρωμόσωμα Ζ του χταποδιού, το οποίο αναπτύχθηκε για πρώτη φορά σε έναν αρχαίο πρόγονο χταποδιών πριν από περίπου 380 εκατομμύρια χρόνια. Τα ευρήματα απαντούν σε μια καίρια και πολλών ετών ερώτηση σχετικά με το πώς κατευθύνεται η ανάπτυξη των φύλων στην ομάδα των θαλάσσιων πλασμάτων που περιλαμβάνει τα χταπόδια και τα καλαμάρια.
«Συναντήσαμε πιθανώς το αρχαιότερο φυλετικό χρωμόσωμα ζώων που είναι γνωστό μέχρι σήμερα», λέει ο εξελικτικός γενετιστής Andrew Kern στο Πανεπιστήμιο του Όρεγκον στο Eugene. «Ο προσδιορισμός του φύλου σε κεφαλόποδα, όπως τα καλαμάρια και τα χταπόδια, ήταν ένα μυστήριο. Βρήκαμε τις πρώτες ενδείξεις ότι τα γονίδια εμπλέκονται με οποιονδήποτε τρόπο», πρόσθεσε.
Σε πολλά ζώα, συμπεριλαμβανομένων των περισσότερων θηλαστικών και ορισμένων εντόμων, τα φυλετικά χρωμοσώματα καθορίζουν εάν θα γίνουν αρσενικά ή θηλυκά. Στους ανθρώπους, τα θηλυκά έχουν συνήθως δύο φυλετικά χρωμοσώματα Χ και τα αρσενικά έχουν συνήθως ένα φυλετικό χρωμόσωμα Χ και ένα Υ. Αλλά για ορισμένες ομάδες ζώων, όπως τα κεφαλόποδα - που περιλαμβάνουν ζώα με μαλακό σώμα όπως τα καλαμάρια και τα χταπόδια, καθώς και τα πλάσματα με σκληρό κέλυφος που ονομάζονται ναυτίλοι - οι ερευνητές δεν ήταν σίγουροι για το πώς γίνονται αρσενικά ή θηλυκά. Οι επιστήμονες γενικά πίστευαν ότι οι περιβαλλοντικοί παράγοντες, όπως η θερμοκρασία, παίζουν κάποιο ρόλο, όπως συμβαίνει για ορισμένα ερπετά και ψάρια.
Τι είναι το χρωμόσωμα 17 και τι δείχνει
Το 2015, οι ερευνητές ανέφεραν αλληλούχιση ενός γονιδιώματος κεφαλόποδου για πρώτη φορά. Αυτό ενός αρσενικού χταποδιού δύο σημείων στην Καλιφόρνια, του Octopus bimaculoides. Στην τελευταία μελέτη, ο Kern και οι συνεργάτες του χαρτογράφησαν το γονιδίωμα ενός θηλυκού χταποδιού δύο σημείων στην Καλιφόρνια. Ανακάλυψαν 29 ζεύγη χρωμοσωμάτων και ένα μόνο χρωμόσωμα, που ονομάζεται χρωμόσωμα 17. Αντίθετα, το γονιδίωμα του αρσενικού χταποδιού είχε δύο αντίγραφα του χρωμοσώματος 17. Αυτή η διαφορά οδήγησε τους ερευνητές να υποθέσουν ότι το χρωμόσωμα 17 ήταν φυλετικό χρωμόσωμα.
Η αλληλούχιση του DNA άλλων χταποδιών O. bimaculoides επιβεβαίωσε την ιδέα. Τα αρσενικά είχαν πάντα δύο αντίγραφα του χρωμοσώματος 17, ενώ τα θηλυκά ένα αντίγραφο. Το χρωμόσωμα 17 περιείχε επίσης αρκετά γονίδια παρόμοια με εκείνα που κωδικοποιούν πρωτεΐνες στους ανθρώπινους αναπαραγωγικούς ιστούς, συμπεριλαμβανομένης μιας πρωτεΐνης που βρίσκεται στο σπέρμα. Στα ζώα συμπεριλαμβανομένων των πτηνών και των πεταλούδων, τα αρσενικά έχουν ομοίως δύο φυλετικά χρωμοσώματα Ζ, ενώ τα θηλυκά έχουν ένα φυλετικό χρωμόσωμα Z και ένα W.
«Έμοιαζε πολύ σαν να κοιτάζαμε ένα χρωμόσωμα Ζ στο O. bimaculoides», λέει ο Kern. Αλλά οι ερευνητές απέτυχαν να βρουν ένα χρωμόσωμα W στα θηλυκά χταπόδια. Αυτό υποδηλώνει ότι τα αρσενικά έχουν ZZ φυλετικά χρωμοσώματα, ενώ τα θηλυκά είναι ZO, με το O να υποδηλώνει την έλλειψη χρωμοσώματος W. Η ομάδα βρήκε επίσης χρωμοσώματα Ζ σε κάποια άλλα είδη χταποδιών και καλαμαριών - αλλά όχι σε ναυτίλο.
