Seconda una recente scoperta, i cefalopodi potrebbero avere i cromosomi sessuali più antichi di qualsiasi animale.
Per determinare se un polpo è maschio o femmina, i biologi si sono affidati esclusivamente all’osservazione, distinguendo tra quali individui depongono le uova e quali producono sperma. La ricerca sul genoma del polpo non aveva mostrato alcun segno chiaro di un sistema di cromosomi sessuali. Gli scienziati cominciavano a chiedersi se forse i cefalopodi fossero come alcuni pesci e rettili, con il sesso determinato da fattori ambientali come la temperatura alla quale vengono conservate le uova piuttosto che dall’eredità di cromosomi distinti. Alla fine, i ricercatori dell’Università dell’Oregon affermano di aver risolto il mistero. Il loro studio prestampato, attualmente in fase di revisione paritaria, fornisce la prima prova della determinazione genetica del sesso tra i polpi. Esaminando i geni del polpo a due punti della California ( Octopus bimaculoides ), il primo cefalopode ad avere sequenziato l’intero genoma , i ricercatori hanno finalmente trovato una coppia di cromosomi unica. L’hanno scoperto sul cromosoma numero 17 e i ricercatori hanno notato questo solo quando hanno confrontato il genoma del polpo maschio che era stato completamente sequenziato con quello femminile. Alla femmina di polpo sembrava mancare una delle loro due copie. Scavando ulteriormente, i ricercatori affermano di aver trovato chiare tracce di un sistema di determinazione del sesso ZW , che si osserva negli uccelli, nei crostacei e in alcuni insetti. Noi esseri umani facciamo affidamento su un sistema XY, in cui due cromosomi X creano la struttura corporea femminile predefinita, mentre la presenza di un cromosoma Y generalmente innesca lo sviluppo delle caratteristiche maschili. I polpi hanno un sistema opposto. Sono i maschi che tipicamente hanno una doppia coppia Z e le femmine che hanno solo un cromosoma Z. Per vedere se questo sistema fosse presente in altri cefalopodi, i ricercatori hanno confrontato i genomi di tre specie di polpi, tre specie di calamari e un nautilus. Hanno concluso che il cromosoma Z è un ” anomalia evolutiva ” che si distingue dai cromosomi simili nei parenti stretti.
Solo i genomi del calamaro bobtail ( Euprymna scolopes ) e del polpo comune dell’Asia orientale ( Octopus sinensis ) avevano firme anomale simili, ma poiché queste creature provengono da lignaggi diversi, ciò suggerisce che il cromosoma Z abbia avuto origine prima della loro divisione. Pertanto, i ricercatori dell’Università dell’Oregon sostengono che il cromosoma Z è “di un’origine antica e unica” che probabilmente è nata tra 455 e 248 milioni di anni fa. Se il cromosoma apparisse verso la fine precedente di quella linea temporale, il polpo potrebbe avere il cromosoma animale più antico mai trovato, battendo anche alcuni insetti che si pensa abbiano cromosomi sessuali che risalgono a 450 milioni di anni fa. Rispetto a quelli dei polpi, tuttavia, questi cromosomi sessuali degli artropodi sono scarsamente conservati tra le specie. Per fare un confronto, il cromosoma più antico dei vertebrati accettato è quello di uno storione, che si pensa abbia circa 180 milioni di anni. Le femmine di pesce storione hanno una coppia di cromosomi sessuali ZW in contrasto con il cromosoma Z “emizigote” del polpo femmina. È possibile che il cromosoma W corrispondente del polpo sia andato perso nel tempo in un modo simile alla traiettoria sfortunata del cromosoma Y negli esseri umani. La storia dietro i cromosomi sessuali è cambiata molto negli ultimi anni. Un tempo si pensava che fossero caratteristiche intrinseche della determinazione del sesso negli animali. Ma la ricerca biologica tende ad essere sbilanciata a favore dei mammiferi. A quanto pare, alcuni pesci e rettili, come i coccodrilli, non hanno affatto cromosomi sessuali. Il sesso della prole è invece determinato da altri fattori esterni attraverso regolazioni epigenetiche. Chiaramente, c’è ancora molto da imparare su come si sono evoluti i cromosomi sessuali e perché. I polpi, con le loro profonde radici evolutive, potrebbero rappresentare modelli affascinanti per la ricerca futura. “I dati presentati in questo articolo suggeriscono sicuramente che i cefalopodi hanno i cromosomi sessuali tra i più antichi sia negli animali che nelle piante”, ha detto a Carissa Wong su Nature la scienziata evoluzionista indipendente Sarah Carey .
