Les céphalopodes peuvent avoir les chromosomes sexuels les plus anciens de tout animal, selon une nouvelle découverte du génome de la poulpe.
C’est un gros problème étant donné que les scientifiques ne savaient pas jusqu’à présent si ces créatures bizarres avaient même une forme de détermination du sexe écrite dans leurs gènes.
Enfin, les chercheurs de l’Université de l’Oregon semblent avoir résolu le mystère.
Leur étude évaluée par les pairs fournit les premières preuves de la détermination du sexe génétique chez les céphalopodes, traçant l’origine du chromosome sexuel à plus de 480 millions d’années.
Pour déterminer si une pieuvre est mâle ou femme, les biologistes se sont déjà appuyés uniquement sur l’observation, se différenciant entre lesquels les individus pondent des œufs par rapport aux spermatozoïdes.
La recherche du génome de la poulpe n’avait montré aucun signe clair d’un système chromosomique sexuel. Les scientifiques commençaient à se demander si peut-être les céphalopodes étaient comme certains poissons et reptiles, avec un sexe déterminé à travers des facteurs environnementaux tels que la température à laquelle les œufs sont conservés plutôt que l’héritage de chromosomes distincts.
Examinant les gènes de la poulpe à deux points de Californie (Octopus bimaculoides) – Le premier céphalopode à faire séquencé tout son génome – Les chercheurs ont enfin trouvé une paire chromosome unique.
Ils l’ont découvert sur le chromosome numéro 17, et cela ne se démarque des chercheurs que lorsqu’ils ont comparé le génome de la pieuvre mâle qui avait été entièrement séquencé à une femelle. La pieuvre féminine semblait manquer l’un des deux exemplaires.
« Ce chromosome particulier avait la moitié de la quantité de données de séquençage, ce qui indiquait qu’il n’y avait qu’une seule copie », » dit Gabrielle Coffing, doctorat en biologie et premier auteur de la nouvelle étude.
« Ensuite, alors que nous avons exploré que plus, nous sommes parvenus à la conclusion que nous avons dû trébucher sur un chromosome sexuel. »
Nous, les humains, comptons sur un système XY, dans lequel deux chromosomes X créent le plan corporel féminin par défaut, tandis que la présence d’un chromosome Y déclenche généralement le développement des caractéristiques masculines.
Les poulpes ont un système opposé. Ce sont les mâles qui ont généralement une paire double Z et des femmes qui n’ont qu’un seul chromosome Z.
Pour voir si ce système était présent dans d’autres céphalopodes, les chercheurs ont comparé les génomes de trois espèces de poulpe, trois espèces de calmar et un Nautilus.
Ils conclu que le chromosome du céphalopode Z est « une valeur aberrante génomique » qui a « une seule origine ancienne ».
Les génomes de deux espèces de calmar et la pieuvre commune d’Asie de l’Est (Octopus sinensis) avait des signatures aberrantes similaires, mais parce que ces créatures proviennent de différentes lignées, cela suggère que le chromosome Z est originaire avant leur séparation.
Après une enquête plus approfondie, le café et l’équipe ont découvert des preuves du chromosome Z dans le Nautilus chambré (Nautilus Pompilius). N. Pompilius séparé de la pieuvre jusqu’à 520 à 398 millions d’années, avec Des recherches récentes plaçant cette scission à il y a environ 482 millions d’années.
En tant que tels, des chercheurs de l’Université de l’Oregon argumenter que le chromosome Z « devait être originaire au moins il y a longtemps ».
Cela signifie que la pieuvre pourrait avoir le chromosome sexuel animal le plus ancien encore trouvé, battant même certains insectes qui sont pensée avoir des chromosomes sexuels qui remontent à 450 millions d’années.
Par rapport à ceux des poulpes, cependant, ces chromosomes sexuels d’arthropodes sont mal conservés entre les espèces.
Les résultats de l’étude suggèrent que la pieuvre pourrait avoir le chromosome sexuel animal le plus ancien que l’on trouve. (Coffining et al., Biologie actuelle2025)
Pour des comparaisons, le chromosome vertébré accepté est celui d’un poisson d’esturgeon, qui devrait avoir environ 180 millions d’années. Les femelles à poissons d’esturgeon ont une paire de chromosomes sexuels ZW par opposition au chromosome Z « hémizygote » de la pieuvre femelle.
Le Système de détermination du sexe ZW est vu chez les oiseaux, les crustacés et certains insectes.
Il est possible que le chromosome W correspondant de la poulpe puisse avoir été perdu au fil du temps d’une manière similaire à la trajectoire malheureuse de le chromosome y chez l’homme.
L’histoire derrière les chromosomes sexuels a beaucoup changé ces dernières années. Une fois, ils étaient pensé être Caractéristiques intrinsèques de la détermination du sexe chez les animaux. Mais la recherche biologique a tendance à être biaisée envers les mammifères.
Il s’avère que certains poissons et reptiles, comme les crocodiles, n’ont pas du tout de chromosomes sexuels. Le sexe de leur progéniture est plutôt déterminé par d’autres facteurs externes à travers des réglementations épigénétiques.
De toute évidence, il y a encore beaucoup à apprendre sur la façon dont les chromosomes sexuels ont évolué et pourquoi. Les poulpes, avec leurs racines évolutives profondes, pourraient être des modèles fascinants pour les recherches futures.
« Les céphalopodes sont déjà des créatures si intéressantes, et il y a tellement de choses que nous apprenons encore à leur sujet, en particulier dans les neurosciences », dit.
« Cela ne fait que montrer une chose de plus intéressante à leur sujet: ils ont des chromosomes sexuels vraiment anciens. »
La recherche est publiée dans Biologie actuelle.
Une version antérieure de cet article a été publiée en mars 2024 avant que la recherche ne soit évaluée par des pairs.
