Il più antico cromosoma sessuale conosciuto è apparso quasi 250 milioni di anni fa

I ricercatori hanno recentemente compiuto un importante passo avanti scoprendo il più antico cromosoma sessuale conosciuto negli animali, facendo risalire l'evoluzione dei cromosomi sessuali a un periodo compreso tra 248 e 455 milioni di anni fa. La scoperta rivoluzionaria è stata fatta sui cefalopodi, inclusi polpi e calamari, suggerendo che questi animali potrebbero essere stati tra i primi a determinare il loro sesso attraverso un modello genetico piuttosto che tramite segnali ambientali.

La complessità dei cromosomi sessuali

Laddove i mammiferi, compresi gli esseri umani, utilizzano una combinazione di Cromosomi sessuali X e Y per determinare il sesso (XX per le femmine e XY per i maschi), cefalopodi, come Piovre, ha rivelato una variazione intrigante. Tra queste creature marine la distinzione è infatti basata sull' cromosomi ZZ per i maschi e Z0 per le femmine. Questa singolarità evidenzia la diversità evolutiva nei meccanismi di determinazione sessuale nel regno animale.

Anche la ricerca sulla determinazione del sesso nei cefalopodi è complessa a causa della diversità delle loro strategie riproduttive. Queste creature marine hanno infatti adottato vari approcci, dall'ermafroditismo (possedere organi riproduttivi sia maschili che femminili) all'ermafroditismo sequenziale in cui un individuo può cambiare sesso nel tempo. Questa diversità complica la comprensione dei meccanismi genetici che governano la determinazione sessuale nei cefalopodi.

Nel 2015, però, è stato fatto un passo significativo con il sequenziamento genetico completo del polpo a due macchie della California. Tuttavia, nonostante questi progressi, rimanevano lacune nella comprensione dei meccanismi specifici di determinazione del sesso nei cefalopodi. Queste lacune hanno spinto i ricercatori a intraprendere una nuova analisi, caratterizzata da un’elevata fedeltà per colmare le aree di incertezza e fornire informazioni più dettagliate.

Questa nuova analisi si è rivelata cruciale per svelare le complessità genetiche che governano la determinazione sessuale nei cefalopodi, fornendo una visione più chiara della complessità di questi meccanismi nel regno marino.

La chiave: il cromosoma 17

Guidati da Andrew Kern dell'Università dell'Oregon, i ricercatori hanno recentemente fatto un passo avanti significativo dopo aver esaminato cromosoma 17 della femmina di polpo sequenziata. Confrontando questa sequenza con quella di un esemplare maschio, hanno notato una differenza notevole: questo cromosoma sembrava meno densamente popolato di geni nella femmina. Le femmine hanno solo una copia di questo cromosoma, mentre i maschi ne hanno due, confermando così il suo ruolo di cromosoma sessuale.

Approfondendo le loro indagini, i ricercatori hanno ampliato la loro analisi confrontando i genomi di vari cefalopodi, tra cui polpi, calamari e persino il nautilus camerato. I risultati hanno rivelato che il motivo ZZ/Z0 era presente nei polpi e nei calamari, ma assente nel nautilus.

Questa disparità genetica ha portato a concludere che l'evoluzione dei cromosomi sessuali in queste creature marine sia avvenuta dopo la scissione del nautilus dagli antenati comuni di polpi e calamari, risalente ad un periodo stimato tra 455 e 248 milioni di anni fa.

I ricercatori hanno evidenziato la notevole longevità della conservazione di questo cromosoma sessuale che risale a un periodo incredibilmente antico della storia evolutiva degli animali. Questa scoperta spinge infatti indietro i limiti temporali conosciuti dei cromosomi sessuali, i più antichi precedentemente confermati sono stati trovati nello storione e hanno circa 180 milioni di anni.

Questo anticipo, pubblicato in Notizie sulla natura, inoltre getta nuova luce sull'evoluzione dei meccanismi di determinazione sessuale e dimostra la complessità e la diversità di questi processi nel corso delle ere geologiche.