اكتشاف أقدم كروموسومات جنسية في العالم

أخطبوط Nautilus pompilius
أخطبوط Nautilus pompilius
ترجمات – المصدر:

توصلت دراسة جديدة، إلى أن الكائنات رأسيات الأرجل، تمتلك أقدم كروموسومات جنسية لأي حيوان، وفقًا لاكتشاف غير مسبوق في جينوم الأخطبوط.

هذا حدث كبير نظرًا لأن العلماء لم يعرفوا حتى الآن ما إذا كانت هذه المخلوقات الغريبة لديها شكل من أشكال تحديد الجنس مكتوبًا في جيناتها.

أخيرًا، يبدو أن الباحثين في جامعة أوريجون قد حلوا اللغز.

تقدم الدراسة أول دليل على تحديد الجنس الجيني بين رأسيات الأرجل، وتتبعت أصل الكروموسوم الجنسي إلى أكثر من 480 مليون سنة مضت.

لتحديد ما إذا كان الأخطبوط ذكرًا أم أنثى، اعتمد علماء الأحياء سابقًا على الملاحظة البحتة، والتمييز بين الأفراد الذين يضعون البيض والذين ينتجون الحيوانات المنوية.

لم يُظهر البحث في جينوم الأخطبوط أي علامة واضحة على وجود نظام كروموسوم جنسي. بدأ العلماء يتساءلون عما إذا كانت رأسيات الأرجل تشبه بعض الأسماك والزواحف، حيث يتحدد الجنس من خلال العوامل البيئية مثل درجة الحرارة التي يُحفظ فيها البيض بدلاً من وراثة الكروموسومات المميزة.

عند فحص جينات الأخطبوط ذي البقعتين الكاليفورني (Octopus bimaculoides)، وجد الباحثون أخيرًا زوجًا فريدًا من الكروموسومات.

اكتشفوه على الكروموسوم رقم 17، ولم يبرز للباحثين إلا عندما قارنوا جينوم الأخطبوط الذكر بجينوم أنثى. بدا أن الأخطبوط الأنثى يفتقد إحدى النسختين.

تقول جابرييل كوفينج، المؤلفة الأولى للدراسة الجديدة: “كان لهذا الكروموسوم بعينه نصف كمية بيانات التسلسل، ما يشير إلى وجود نسخة واحدة فقط.. وعندما استكشفنا الأمر أكثر، توصلنا إلى استنتاج مفاده أننا ربما عثرنا على كروموسوم جنسي”.

نحن البشر نعتمد على نظام XY، حيث يخلق كروموسومان X مخطط الجسم الأنثوي الافتراضي، في حين يؤدي وجود كروموسوم Y بشكل عام إلى تحفيز تطور الخصائص الذكورية.

الأخطبوطات لديها نظام معاكس. الذكور لديها عادة زوج من الكروموسوم Z والإناث لديها كروموسوم Z واحد فقط.

لمعرفة ما إذا كان هذا النظام موجودًا في رأسيات الأرجل الأخرى، قارن الباحثون بين جينومات 3 أنواع من الأخطبوطات و3 أنواع من الحبار ونوتيلوس.

وخلصوا إلى أن كروموسوم Z في رأسيات الأرجل هو “شذوذ جينومي” له أصل قديم واحد.

أظهرت جينومات نوعين من الحبار والأخطبوط الشائع في شرق آسيا (Octopus sinensis) بصمات شاذة مماثلة، ولكن لأن هذه المخلوقات تنتمي إلى سلالات مختلفة، فإن هذا يشير إلى أن الكروموسوم Z نشأ قبل انقسامها.

بعد مزيد من التحقيق، اكتشف كوفينج وفريقه أدلة على وجود الكروموسوم Z في النوتيلوس ذي الغرف (Nautilus pompilius). انفصل النوتيلوس بومبيليوس عن الأخطبوط منذ ما يقرب من 520-398 مليون سنة، مع وضع الأبحاث الحديثة لهذا الانقسام منذ حوالي 482 مليون سنة.

على هذا النحو، يزعم الباحثون في جامعة أوريجون أن الكروموسوم Z “لا بد أن يكون قد نشأ منذ فترة طويلة على الأقل”.

هذا يعني أن الأخطبوط قد يكون لديه أقدم كروموسوم جنسي حيواني حتى الآن، متغلبًا حتى على بعض الحشرات التي يُعتقد أنها تحتوي على كروموسومات جنسية يعود تاريخها إلى 450 مليون عام.

ومع ذلك، بالمقارنة مع تلك الموجودة لدى الأخطبوطات، فإن كروموسومات الجنس لدى المفصليات هذه محفوظة بشكل سيئ عبر الأنواع.

للمقارنة، فإن أقدم كروموسوم فقاري مقبول هو سمكة الحفش، والذي يُعتقد أنه يبلغ من العمر حوالي 180 مليون عام. إناث سمك الحفش لديها زوج من مجموعة كروموسومات الجنس ZW على عكس كروموسوم Z “متماثل الزيجوت” لدى الأخطبوط الأنثى.

ونظام تحديد الجنس ZW موجود في الطيور والقشريات وبعض الحشرات.

من الممكن أن يكون الكروموسوم W المقابل للأخطبوط قد فقد بمرور الوقت بطريقة مماثلة للمسار المشؤوم للكروموسوم Y في البشر.

كما اتضح، فإن بعض الأسماك والزواحف، مثل التماسيح، لا تحتوي على كروموسومات جنسية على الإطلاق. ويتحدد جنس ذريتهم من خلال عوامل خارجية أخرى.

نُشر البحث في مجلة Current Biology.

اقرأ أيضا:

صورة اليوم.. مجرة عين الثور ​​بـ 9 حلقات غير مسبوقة

قد يعجبك أيضًأ