Осьминоги хранят древнюю тайну: обнаружена половая хромосома возрастом 380 млн лет

«Мы, кажется, наткнулись на настоящую генетическую реликвию, — говорит соавтор исследования, эволюционный генетик Эндрю Керн. — Как определяется пол у кальмаров и осьминогов, долго оставалось загадкой. Теперь у нас есть первые чёткие генетические доказательства».

У многих зверей и насекомых пол задаётся специальными хромосомами. Всем знакомы X и Y у человека. Но с головоногими моллюсками — осьминогами, кальмарами, наутилусами — была неразбериха. Учёные склонялись к версии, что их пол, как у многих рыб и рептилий, диктует среда. Ан нет, всё оказалось куда интереснее.

Поиски Z-хромосомы

Всё началось с расшифровки генома самца калифорнийского осьминога в 2015 году. А в новом исследовании команда Керна составила карту генома самки. И тут их ждал сюрприз: у самки нашлось 29 пар хромосом и одна одинокая хромосома под номером 17. А у самца таких хромосом 17 было две. Неужели это она?

Последующие анализы ДНК других осьминогов подтвердили догадку. Самцы всегда несли две копии 17-й хромосомы, самки — лишь одну. Внутри этой хромосомы нашлись гены, очень похожие на те, что у человека отвечают за белки репродуктивных тканей, включая один белок, найденный в сперме. Похожая система ZZ/ZW есть у птиц и бабочек. Но вот W-хромосому у самок осьминога найти не удалось. Получилось, что у самцов набор ZZ, а у самок — просто Z. Буквально, хромосома-одиночка.

Хорошо сохранился. В целом

Команда обнаружила следы той же Z-хромосомы и у других видов осьминогов и кальмаров, но... не у их дальнего родственника — наутилуса. Это ключевой момент.

«Эта закономерность показывает, что Z-хромосома возникла уже после того, как эволюционные пути осьминогов и наутилусов разошлись, — поясняет Керн. — Она появилась где-то между 450 и 250 миллионами лет назад и с тех пор исправно работает». До этого открытия титул древнейшей половой хромосомы держали осетровые рыбы с их 180 миллионами лет. Рекорд побит с огромным отрывом!

«Представленные данные убедительно свидетельствуют, что головоногие обладают одними из самых древних половых хромосом не только среди животных, но и среди растений в целом», — отмечает Сара Кэри из Института биотехнологии Hudson Alpha.

Брачные игры современных осьминогов