Glavonošci mogu imati najstarije polne hromozome od bilo koje životinje, prema nedavnom otkriću u genomu hobotnice.
To je velika stvar s obzirom na to da naučnici do sada nisu znali da ova čudna stvorenja čak imaju oblik određivanja pola zapisan u svojim genima. Da bi utvrdili da li je hobotnica muško ili žensko, biolozi su se oslanjali isključivo na posmatranje, praveći razliku između toga koje jedinke polažu jaja i koje proizvode spermu.
Pretraživanje genoma hobotnice nije pokazalo jasne znake sistema polnih hromozoma. Naučnici su počeli da se pitaju da li su možda glavonošci poput nekih riba i gmizavaca, pri čemu je pol određen faktorima životne sredine, kao što je temperatura na kojoj se jaja čuvaju, a ne nasleđe različitih hromozoma.
Konačno, istraživači sa Univerziteta u Oregonu tvrde da su rešili misteriju.
Njihova studija pre štampanja, koja je trenutno pod recenzijom, pruža prve dokaze genetskog određivanja pola među hobotnicama.
Ispitujući gene kalifornijske hobotnice sa dve tačke (Octopus bimaculoides) – prvog glavonožaca kome je sekvenciran ceo genom – istraživači su konačno pronašli jedinstveni par hromozoma.
Otkrili su ga na hromozomu broj 17, a istraživačima se izdvojio tek kada su uporedili genom muške hobotnice koji je u potpunosti sekvencioniran sa ženskim. Činilo se da ženskoj hobotnici nedostaje jedna od njihove dve kopije.
Kopajući dalje, istraživači kažu da su pronašli jasne potpise ZV sistema za određivanje pola, koji se vidi kod ptica, rakova i nekih insekata,
Mi ljudi se oslanjamo na KSI sistem, pri čemu dva Ks hromozoma kreiraju podrazumevani plan ženskog tela, dok prisustvo I hromozoma generalno pokreće razvoj muških karakteristika.
Hobotnice imaju suprotan sistem. Muškarci obično imaju dvostruki Z par, a žene imaju samo jedan Z hromozom.
Da bi videli da li je ovaj sistem prisutan kod drugih glavonožaca, istraživači su uporedili genome tri vrste hobotnica, tri vrste lignji i nautilusa.
Zaključili su da je Z hromozom „evolucioni izuzetak“ koji se razlikuje od sličnih hromozoma kod bliskih rođaka.
Samo genomi bobtail lignje (Euprimna scolopes) i istočnoazijske obične hobotnice (Octopus sinensis) su imali slične izvanredne potpise, ali pošto su ova stvorenja iz različitih linija, to sugeriše da je Z hromozom nastao pre njihovog razdvajanja.
Kao takvi, istraživači sa Univerziteta u Oregonu tvrde da je Z hromozom „drevnog, jedinstvenog porekla“ koji je verovatno nastao pre između 455 i 248 miliona godina. Ako bi se hromozom pojavio na ranijem kraju te vremenske linije, hobotnica bi mogla da ima najstariji životinjski hromozom koji je do sada pronađen, pobedivši čak i neke insekte za koje se smatra da imaju polne hromozome koji datiraju pre 450 miliona godina.
Međutim, u poređenju sa hobotnicama, ovi polni hromozomi artropoda su slabo očuvani među vrstama.
Poređenja radi, najstariji prihvaćeni hromozom kičmenjaka je hromozom jesetre, za koji se smatra da je star oko 180 miliona godina. Ženke jesetre imaju par ZV seksualnih hromozoma za razliku od ‘hemizigotnog’ Z hromozoma ženske hobotnice. Moguće je da je odgovarajući V hromozom hobotnice možda izgubljen tokom vremena na način sličan nesrećnoj putanji I hromozoma kod ljudi.
Priča o polnim hromozomima se dosta promenila poslednjih godina. Nekada se smatralo da su suštinske karakteristike određivanja pola kod životinja. Ali biološka istraživanja imaju tendenciju da budu pristrasna prema sisarima. Kako se ispostavilo, neke ribe i gmizavci, poput krokodila, uopšte nemaju polne hromozome. Umesto toga, pol njihovog potomstva određuju drugi, spoljašnji faktori kroz epigenetsku regulativu.
Jasno je da još mnogo toga treba naučiti o tome kako je polni hromozom evoluirao i zašto. Hobotnice, sa svojim dubokim evolucionim korenima, mogle bi biti fascinantni modeli za buduća istraživanja.
„Podaci predstavljeni u ovom radu definitivno sugerišu da glavonošci imaju među najstarijim polnim hromozomima i kod životinja i kod biljaka“, rekla je nezavisna evolucionarka Sara Keri za Karisa Vong za Nature.
„Ovo je tako kul vreme za rad na genetici polnih hromozoma.“
