Phát hiện nhiễm sắc thể giới tính cách đây 248 triệu năm ở bạch tuộc

Các nhà khoa học đã phát hiện ra nhiễm sắc thể giới tính lâu đời nhất được biết đến ở bạch tuộc và mực từ 455 triệu đến 248 triệu năm trước - sớm hơn 180 triệu năm so với kỷ lục trước đó.

Nhiễm sắc thể cổ xưa được tìm thấy ở bạch tuộc và mực, cho thấy chúng có thể là một trong những loài động vật đầu tiên xác định giới tính thông qua bản thiết kế di truyền, thay vì tín hiệu môi trường.

Bạch tuộc dường như đã tiến hóa nhiễm sắc thể giới tính ít nhất 248 triệu năm trước. (Ảnh: Olga Visavi / Shutterstock).

Nhiễm sắc thể giới tính là tiêu chuẩn ở động vật có vú. Ở người, nhiễm sắc thể giới tính là X và Y. Nam thường có nhiễm sắc thể X và Y, trong khi nữ giới có hai nhiễm sắc thể X, mặc dù có một số biến thể, chẳng hạn như XXX hoặc XXY, có thể gây ra nhiều tác động khác nhau mà không ảnh hưởng gì.

Trong một thời gian dài, các nhà nghiên cứu không chắc chắn liệu động vật thân mềm, bao gồm mực và bạch tuộc, có xác định giới tính của chúng bằng nhiễm sắc thể hay không. Động vật thân mềm có nhiều cách khác nhau để xử lý sinh sản, bao gồm lưỡng tính hoặc lưỡng tính tuần tự, trong đó các cá thể hoán đổi giới tính theo thời gian.

Bạch tuộc chỉ có một giới tính, nhưng vẫn chưa rõ liệu gene hay tín hiệu môi trường có quyết định giới tính đó. Ở một số loài bò sát và cá, các yếu tố như nhiệt độ quyết định giới tính của con cái.

Vào năm 2015, các nhà nghiên cứu đã hoàn thành trình tự gene đầy đủ đầu tiên của loài cephalopod, loài bạch tuộc hai đốm California (Octopus bimaculoides). Tuy nhiên, bằng chứng này vẫn cần xác thực thêm, vì vậy một nhóm do Andrew Kern , một nhà sinh vật học tại Đại học Oregon dẫn đầu, đã bắt đầu lấp đầy chúng bằng phương pháp chính xác cao.

Họ nhanh chóng nhận thấy rằng một nhiễm sắc thể, nhiễm sắc thể 17, dường như ít chứa đầy gene hơn các nhiễm sắc thể khác trong chuỗi của chúng. Bởi vì họ đã giải mã trình tự của một con bạch tuộc cái nên họ so sánh kết quả của chúng với cá thể đực trước đó. Trong trường hợp của con đực, nhiễm sắc thể 17 trông không kém gì các nhiễm sắc thể khác ở bạch tuộc.

Đây là manh mối cho thấy nhiễm sắc thể 17 có thể liên quan đến sự khác biệt giới tính. Để xác nhận, nhóm nghiên cứu đã giải trình tự thêm bốn con bạch tuộc, hai con đực và hai con cái và xác nhận rằng con cái chỉ có một bản sao nhiễm sắc thể 17, trong khi con đực có hai. Vì vậy, chúng đại diện cho nhiễm sắc thể giới tính của bạch tuộc không phải là XY và XX như ở người mà là ZZ và Z0.

Các nhà nghiên cứu viết: “Đây là một thời gian dài đáng kinh ngạc để một nhiễm sắc thể giới tính được bảo tồn”.

Trước nghiên cứu này, nhiễm sắc thể giới tính được xác nhận lâu đời nhất là ở cá tầm, theo Nature News, với độ tuổi khoảng 180 triệu năm.