Gurita memiliki kromosom seks rahasia – dan lebih tua dari dinosaurus
Penelitian baru di UO mengungkapkan bahwa mereka telah menggunakan satu yang telah ada selama 480 juta tahun.
Gurita baru saja mengungkapkan rahasia lain: apa yang menentukan jenis kelaminnya.
Peneliti di Universitas Oregon telah mengidentifikasi kromosom seks di gurita dua tempat California. Kromosom ini kemungkinan telah ada selama 480 juta tahun, mendahului perpecahan evolusi antara gurita dan nautilus. Itu menjadikannya salah satu kromosom seks hewan tertua.
Penemuan ini juga memberikan bukti bahwa gurita dan sefalopoda lainnya – kelompok hewan laut yang mencakup cumi -cumi dan nautilus – menggunakan kromosom untuk menentukan jenis kelamin mereka, memecahkan misteri yang sudah lama ada di kalangan ahli biologi.
“Cephalopoda sudah menjadi makhluk yang begitu menarik, dan ada begitu banyak hal yang masih kita pelajari tentang mereka, terutama dalam ilmu saraf,” kata Gabby Coffing, seorang mahasiswa doktoral di UO yang bekerja di lab biologi Andrew Kern. “Ini hanya menunjukkan satu hal yang lebih menarik tentang mereka: mereka memiliki kromosom seks kuno yang benar -benar.”
Coffing, Kern, dan tim mereka menggambarkan temuan pada 3 Februari di jurnal Biologi Saat Ini.
Bagaimana Hewan Menentukan Seks
Pada manusia dan sebagian besar mamalia, seks ditentukan sebagian besar oleh kromosom. Tetapi “ada banyak keragaman” dalam bagaimana hewan menentukan jenis kelamin mereka, kata Kern. Jadi para ilmuwan tidak bisa menganggap hal yang sama berlaku untuk gurita.
Dalam kura -kura, misalnya, jenis kelamin ditentukan oleh suhu di mana telur diinkubasi. Beberapa ikan memiliki gen yang menentukan seks, tetapi bukan kromosom keseluruhan. Bahkan pada manusia, sistem kromosom seks x/y tidak sejelas seperti yang terlihat di atas kertas; Mutasi gen atau mewarisi kromosom seks tambahan dapat menyebabkan perkembangan yang tidak cocok dengan biner pria/wanita.
Plus, karena Cephalopoda Bukankah hewan laboratorium standar, seperti tikus atau lalat buah, mereka belum mengalami eksplorasi genetik yang hampir sebanyak. Para ilmuwan telah mengurutkan genom dari segelintir gurita jenistetapi mereka tidak dapat menghubungkan gen dengan sifat -sifat tertentu seperti yang mereka bisa pada tikus atau bahkan manusia.
Ketika para peneliti UO baru -baru ini mengurutkan DNA Dari gurita dua tempat California, mereka menemukan sesuatu yang tidak terduga: kromosom dengan hanya setengah dari jumlah bahan genetik. Itu tampak berbeda dari yang lainnya, dan itu tidak ditemukan di gurita jantan yang DNA sebelumnya diurutkan.
“Kromosom khusus ini memiliki setengah jumlah data sekuensing, yang menunjukkan hanya ada satu salinan,” kata Coffing. “Kemudian ketika kami menjelajahi lebih banyak, kami mencapai kesimpulan bahwa kami pasti menemukan kromosom seks.”
Menelusuri sejarah evolusi kromosom
Untuk mengkonfirmasi, para peneliti diurutkan melalui data genomik gurita lain yang sebelumnya dikumpulkan oleh peneliti lain. Tidak semua data itu dengan jelas diberi label berasal dari gurita pria atau wanita.
Tetapi mereka menemukan contoh lain dari kromosom setengah ukuran di spesies gurita lain. Mereka juga menemukannya di Squid, yang menyimpang secara evolusi dari gurita di suatu tempat antara 248 dan 455 juta tahun yang lalu. Dan setelah penggalian lebih banyak, mereka juga menemukan bukti untuk kromosom di Nautilus, moluska yang terpisah dari gurita sekitar 480 juta tahun yang lalu.
Fakta bahwa spesies ini berbagi kromosom unik ini menunjukkan bahwa itu sudah ada dalam beberapa bentuk untuk waktu yang sangat lama.
“Ini menunjukkan bahwa leluhur bersama mereka memiliki sistem penentuan jenis kelamin yang sama ini,” kata Coffing.
Itu agak tidak biasa untuk kromosom seks, kata Kern. Karena mereka secara langsung memengaruhi kemampuan reproduksi, mereka mengalami banyak tekanan selektif dan karenanya cenderung mengalami perubahan evolusioner yang cepat. Tetapi cephalopoda tampaknya telah menemukan apa yang berhasil dan telah terjebak dengannya.
Kromosom seks kuno lainnya telah ditemukan dalam kelompok tanaman seperti lumut dan lumut hati, yang merupakan beberapa tanaman pertama yang berevolusi. Dan kromosom seks serangga mungkin berusia 450 juta tahun, tetapi mereka juga banyak berubah dari waktu ke waktu.
Kern dan rekan -rekannya awalnya mengira gurita mungkin memiliki sistem penentuan jenis kelamin yang mirip dengan burung dan kupu -kupu, di mana laki -laki ZZ dan betina adalah ZW. (Ahli biologi telah memberikan sistem penentuan jenis kelamin di mana laki -laki memiliki dua salinan dari huruf -huruf yang berbeda dengan kromosom jenis kelamin, untuk menghindari kebingungan dengan sistem XX/XY di mana perempuan memiliki dua salinan kromosom yang sama.)
Tetapi tim belum menemukan kromosom W di gurita. Atau, gurita dapat menggunakan sistem penentuan jenis kelamin yang hanya melibatkan kromosom Z – laki -laki memiliki pasangan, dan wanita hanya memilikinya. Itu masih harus ditentukan, kata Coffing. Untuk saat ini, gurita menyimpan beberapa rahasianya.
Referensi: “Penentuan Seks Cephalopoda dan Asal Evolusi Kuno” oleh Gabrielle C. Coffing, Silas Tittes, Scott T. Small, Jeremea O. Songco-Casey, Denise M. Piscopo, Judit R. Pungor, Adam C. Miller, Cristopher M. Niell dan dan dan D. Kern, 3 Februari 2025, Februari 202555555555555555555555555555555555 Biologi Saat Ini.
Doi: 10.1016/j.cub.2025.01.005
Studi ini didanai oleh Institut Kesehatan Nasional dan Yayasan Sains Nasional AS.
