محققان دانشگاه اورگن معمای بیولوژیکی قدیمی را حل کرده‌اند: هشت‌پاها از یک کروموزوم خاص استفاده می‌کنند که جنسیت را تعیین می‌کند و این روش ممکن است یکی از قدیمی‌ترین روش‌های تعیین جنسیت در قلمرو حیوانات باشد.
محققان دریافتند که هشت‌پای دوقلوی کالیفرنیایی دارای کروموزومی است که جنسیت را تعیین می‌کند و احتمالاً ۴۸۰ میلیون سال پیش وجود داشته که این تاریخ قبل از جدایی تکاملی هشت‌پاها و ناتیلوس‌هاست.
گبی کافیگ، نویسنده این مطالعه گفت: «سفالپودها موجودات بسیار جالبی هستند و چیزهای زیادی هنوز درباره آن‌ها داریم که یاد بگیریم، به‌ویژه در زمینه علوم اعصاب.»
یک کروموزوم بی‌همتا
بیشتر پستانداران می‌دانند که زنان دارای ۲ کروموزوم X هستند درحالی‌که مردان یک جفت XY دارند. بااین‌حال، سیستم‌های تعیین جنسیت در قلمرو حیوانات بسیار متنوع است—تخم‌های لاک‌پشت بسته به دمایی که در آن قرار دارند جنسیت خود را تعیین می‌کنند و برای برخی از گونه‌های ماهی، یک ژن کافی است تا جنسیت را مشخص کند.
تا کنون، مکانیزم‌های تعیین‌کننده جنسیت سفالوپودها نامشخص بود. اما دانشمندان دانشگاه اورگن با بررسی DNA یک هشت‌پای ماده کالیفرنیایی دو نقطه‌ای، کروموزومی را کشف کردند که تنها نیمی از مواد ژنتیکی دیگر کروموزوم‌ها را داشت. به‌علاوه، این کروموزوم هرگز در هشت‌پاهای نر که قبلاً مطالعه شده بودند، مشاهده نشد.
کافیگ گفت: "این کروموزوم خاص نیمی از داده‌های توالی را داشت که نشان می‌داد تنها یک نسخه از آن وجود دارد." "سپس با بررسی بیشتر، به این نتیجه رسیدیم که حتماً به یک کروموزوم جنسی برخورد کرده‌ایم."
برای تایید ادعای شگفت‌آور خود، محققان از داده‌های ژنومی بیشتر از هشت‌پاها و نمونه‌های موجود از گونه‌های دیگر استفاده کردند. جالب اینکه، آنالیز نشان داد که این کروموزوم ویژه در یک گونه دیگر از هشت‌پاها همچنین در اسکوئیدها و حتی ناتیلوس‌ها مشترک است.
یک انحراف تکاملی
آنچه بیش از همه در این کشف جلب توجه می‌کند این است که چگونه این کروموزوم در طول زمان تغییر چندانی نکرده است. برای مثال، کروموزوم Y انسان به‌خوبی شناخته شده است که بسیار اندک از ژن‌های اصلی که در مراحل اولیه تکامل داشته را حفظ کرده است.
با این‌حال، کروموزوم جنسی هشت‌پا به نظر می‌رسد که تحولی خارق‌العاده داشته است. کافیگ توضیح داد: «این نشان می‌دهد که نیاکان مشترک آن‌ها این سیستم مشابه تعیین جنسیت را داشته‌اند.»
با اینکه کروموزوم‌های جنسی باستانی ممکن است غیر معمول باشند، مواردی از وجود آن‌ها دیده شده است. برخی گروه‌های گیاهی، بخصوص خزه‌ها و جگرواش‌ها، توانسته‌اند کروموزوم‌های جنسیتی خود را به مدت صدها میلیون سال حفظ کنند.
به‌طور مشابه، کروموزوم‌های جنسی حشرات باور بر این است که حدود ۴۵۰ میلیون سال عمر دارند، اما آن‌ها در طول سالیان تغییرات قابل‌توجهی کرده‌اند. کروموزوم جنسی سفالوپودها با همه آن‌ها متفاوت است، زیرا تا حد زیادی بدون تغییر مانده است، که این آن را به یکی از قدیمی‌ترین و پایدارترین سیستم‌های تعیین جنسیت در قلمرو حیوانات تبدیل می‌کند.
آینده چیست؟
حتی پس از این موفقیت، محققان این مطالعه هنوز نتوانسته‌اند بفهمند که هشت‌پاها چگونه جنسیت خود را تعیین می‌کنند. ابتدا گمان کردند که هشت‌پاها ممکن است سیستمی مشابه پرندگان و پروانه‌ها داشته باشند که در آن‌ها نرها ZZ و ماده‌ها ZW هستند.
مشاهده شگفت‌آور این بود که در میان هشت‌پاها هیچ کروموزوم W یافت نشده است. این نشان می‌دهد که هشت‌پاها ممکن است از یک سیستم کاملاً متفاوت استفاده کنند که در آن نرها دارای دو کروموزوم Z و ماده‌ها فقط یکی هستند.
با سطح هوش و پیچیدگی که این موجودات نشان می‌دهند، سفالوپودها هم‌اکنون جزو جالب‌ترین گونه‌های روی زمین قرار دارند. اکنون، با رویکرد خاص خود به تعیین جنسیت، این موجودات لایه دیگری به رمز و راز تکامل اضافه می‌کنند.
