Stabilità e Evoluzione dei Cromosomi Sessuali nei Cefalopodi

I cromosomi sessuali nei cefalopodi sono stati stabili per almeno 248 milioni di anni, dimostrando un sistema di determinazione del sesso antico e resistente all’evoluzione.

Fotografia di un polpo a due macchie
Polpi e calamari utilizzano lo stesso sistema ben consolidato di selezione sessuale, ma è stato il polpo a due macchie californiano a metterci sull’avviso. (D.J. Schuessler Jr/Shutterstock.com)

I cromosomi nei cefalopodi che determinano il sesso sono stati utilizzati per almeno 248 milioni di anni, più a lungo di qualsiasi altro animale equivalente. Questa longevità contrasta con altre classi di animali che cambiano sistemi più frequentemente. Non tutti gli animali utilizzano i cromosomi per determinare il sesso; alcuni lo fanno basandosi sulla temperatura di incubazione delle uova, creando problemi in un mondo in riscaldamento.

Il cromosoma Y umano sta scomparendo, dimostrando che il processo di determinazione del sesso non è sempre fisso come ci si potrebbe aspettare. Il dottor Andrew Kern dell’Università dell’Oregon e il suo team hanno scoperto un esempio di straordinaria stabilità nei cefalopodi. I loro risultati, non ancora sottoposti a revisione tra pari, sono stati pubblicati in un preprint.

Kern ha dichiarato a Nature News: “Abbiamo scoperto probabilmente il cromosoma sessuale animale più antico conosciuto fino ad oggi”. Fino a poco tempo fa, la determinazione del sesso nei cefalopodi era un mistero, ma ora è emersa la prima evidenza del coinvolgimento dei geni.

Il primo genoma di un cefalopode non è stato sequenziato fino al 2015, quando è stato studiato un polpo a due macchie maschio. Solo nove anni dopo è stata sequenziata la femmina corrispondente. Ora, il team ha condiviso i risultati del genoma della femmina di polpo a due macchie californiano.

Il polpo maschio ha 29 coppie di cromosomi, mentre la femmina ha una sola copia del cromosoma 17 anziché due. Questo conferma che le femmine di questa specie hanno solo una copia del cromosoma 17, suggerendo che sia il cromosoma sessuale del polpo.

Alcune proteine codificate dai geni sul cromosoma 17 assomigliano a quelle presenti nello sperma umano e in altre parti del sistema riproduttivo dei mammiferi. Questo sistema di determinazione del sesso è simile a quello presente in uccelli, alcuni rettili e alcuni insetti.

Il team dell’Università dell’Oregon ha scoperto che tre specie di polpo e tre specie di calamaro utilizzano la determinazione del sesso ZO, indicando che è un sistema antico, risalente almeno all’ultimo antenato comune di queste due famiglie.

Il sistema di determinazione del sesso più antico precedentemente trovato è nei pesci storione, apparso circa 180 milioni di anni fa. Nonostante le differenze tra le specie, i cefalopodi sembrano essere stabili nel loro sistema di determinazione del sesso.

Il lavoro del team dell’Università dell’Oregon, disponibile come preprint su BioRxiv, fornisce importanti informazioni sulla stabilità e l’evoluzione dei cromosomi sessuali nei cefalopodi.

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