摘要:研究人员已经确定了加利福尼亚两点章鱼的性染色体。自从章鱼与进化树上的Nautilus分开以来,该染色体可能已经存在了4.8亿年。这使其成为最古老的已知动物性染色体之一。该发现还证明了章鱼和其他头足类动物,包括鱿鱼和鹦鹉螺在内的一类海洋动物,确实使用染色体来确定其性别,并回答了生物学家之间长期存在的谜团。...
章鱼刚刚揭示了另一个秘密:决定其性别的原因。

俄勒冈大学的研究人员已经确定了加利福尼亚两点章鱼的性染色体。自从章鱼与进化树上的Nautilus分开以来,该染色体可能已经存在了4.8亿年。这使其成为最古老的已知动物性染色体之一。
该发现还证明了章鱼和其他头足类动物,包括鱿鱼和鹦鹉螺在内的一类海洋动物,确实使用染色体来确定其性别,并回答了生物学家之间长期存在的谜团。
“头足类动物已经是如此有趣的生物,而且我们仍在学习很多东西,尤其是在神经科学方面,” UO在生物学家安德鲁·克恩(Andrew Kern)实验室工作的博士生Gabby Coffing说。 “这只是对它们展示了一件更有趣的事情:它们确实具有古老的性染色体。”
科林,克恩及其团队在当前生物学杂志上描述了2月3日的发现。
在人类和大多数哺乳动物中,性别主要取决于染色体。但是,科恩说,但是“动物如何决定他们的性别”。因此,科学家不能认为章鱼也是如此。
例如,在海龟中,性别取决于卵孵育的温度。有些鱼的基因可以决定性,但不能确定整个染色体。即使在人类中,X/Y性染色体系统也不像在纸上看起来那样清晰。基因突变或遗传额外的性染色体会导致不整齐地适合男性/女性二元的发育。
另外,由于头足动物不是标准的实验室动物,例如小鼠或果蝇,因此它们几乎没有受到太多的遗传探索。科学家已经对少数章鱼物种的基因组进行了测序,但他们无法将基因与在小鼠甚至人类中的特定特征联系起来。
当UO研究人员最近对加利福尼亚女性两点章鱼的DNA进行了测序时,他们发现了一些意外的东西:染色体只有一半的遗传物质。它看上去与其他所有人不同,在以前对DNA的雄性章鱼中没有发现。
Coffing说:“该特殊的染色体具有一半的测序数据量,这表明只有一个副本。” “然后,随着我们探索的更多信息,我们得出的结论是,我们必须偶然发现了性染色体。”
为了确认,研究人员通过其他研究人员收集的其他章鱼基因组数据进行了分类。并非所有这些数据都被清楚地标记为雄性或女性章鱼。
但是他们发现了另一种章鱼中半尺寸染色体的例子。他们还在鱿鱼中找到了它,鱿鱼从248至4.55亿年前的章鱼中进化。经过更多的挖掘,他们还发现了Nautilus中染色体的证据,该染色体大约在4.8亿年前与章鱼分开。
这些物种共享这种独特的染色体的事实表明,它已经以某种形式存在了很长时间。
科林说:“这表明他们的共同祖先具有这种类似的性别确定系统。”
克恩说,这对性染色体来说是不寻常的。由于它们直接影响生殖能力,因此它们会承受很大的选择压力,因此倾向于经历快速的进化变化。但是头足动物似乎已经找到了有效的东西并坚持下去。
其他古老的性染色体也发现了苔藓和利弗沃特(Liverworts)等植物群,这些植物群是最早进化的植物。和昆虫性染色体可能已有4.5亿年的历史,但随着时间的流逝,它们也发生了很多变化。
克恩(Kern)和他的同事最初认为章鱼可能具有类似于鸟类和蝴蝶的性别确定系统,男性是ZZ,而女性则是ZW。 (生物学家给出了性别确定系统,其中男性具有两个相同性别染色体不同字母的副本,以避免与XX/XY系统混淆,XX/XY系统中女性具有两个相同染色体的副本。)
但是该团队尚未在章鱼中找到W染色体。另外,章鱼可以使用仅涉及Z染色体的性确定系统 - 男性有一对,而女性只有一个。科辛说,这仍然有待确定。目前,章鱼保留了一些秘密。









