Ahtapotlar Hayvanlar Alemindeki En Eski Cinsiyet Kromozomlarına Sahip Olabilir
Ahtapot genomunda yapılan yeni bir keşfe göre, kafadanbacaklılar herhangi bir hayvanın en eski cinsiyet kromozomlarına sahip olabilir.
Bilim insanlarının şimdiye kadar bu tuhaf yaratıkların genlerinde bir tür cinsiyet tayini olduğunu bile bilmedikleri düşünüldüğünde bu büyük bir olay. Bir ahtapotun erkek mi dişi mi olduğunu belirlemek için biyologlar tamamen gözleme dayanıyor, hangi bireylerin yumurtladığını hangilerinin sperm ürettiğini ayırt ediyorlardı.
Ahtapot genomunun araştırılması, cinsiyet kromozomu sistemine dair net bir işaret göstermemişti. Bilim insanları kafadanbacaklıların bazı balıklar ve sürüngenler gibi olup olmadığını, cinsiyetin farklı kromozomların kalıtımından ziyade yumurtaların tutulduğu sıcaklık gibi çevresel faktörlerle belirlenip belirlenmediğini merak etmeye başlamışlardı.
Sonunda, Oregon Üniversitesi’ndeki araştırmacılar bu gizemi çözdüklerini iddia ediyorlar.
Şu anda hakem incelemesinde olan baskı öncesi çalışmaları, ahtapotlar arasında genetik cinsiyet belirlemenin ilk kanıtını sunuyor.
Tüm genomu dizilenen ilk kafadan bacaklı olan Kaliforniya iki noktalı ahtapotunun (Octopus bimaculoides) genlerini inceleyen araştırmacılar nihayet benzersiz bir kromozom çifti buldular.
Bu kromozom çiftini 17 numaralı kromozomda keşfeden araştırmacılar, bu kromozom çiftini ancak genomu tamamen dizilenmiş erkek ahtapot ile dişi ahtapotu karşılaştırdıklarında fark ettiler. Dişi ahtapotun iki kopyasından biri eksik gibi görünüyordu.
Daha da derinlere inen araştırmacılar, kuşlarda, kabuklularda ve bazı böceklerde görülen ZW cinsiyet belirleme sisteminin açık izlerini bulduklarını söylüyorlar,
Biz insanlar, iki X kromozomunun varsayılan kadın vücut planını oluşturduğu bir XY sistemine dayanırken, bir Y kromozomunun varlığı genellikle erkek özelliklerinin gelişimini tetikler.
Ahtapotlar tam tersi bir sisteme sahiptir. Tipik olarak çift Z kromozomuna sahip olanlar erkekler, tek Z kromozomuna sahip olanlar ise dişilerdir.
Bu sistemin diğer kafadanbacaklılarda da mevcut olup olmadığını görmek için araştırmacılar üç ahtapot türünün, üç kalamar türünün ve bir nautilusun genomlarını karşılaştırdı.
Z kromozomunun, yakın akrabalardaki benzer kromozomlardan ayrı duran bir ‘evrimsel aykırı değer’ olduğu sonucuna vardılar.
Sadece kısa kuyruklu kalamar (Euprymna scolopes) ve Doğu Asya ahtapotunun (Octopus sinensis) genomları benzer aykırı imzalara sahipti, ancak bu canlılar farklı soylardan olduğu için, Z kromozomunun bölünmelerinden önce ortaya çıktığını gösteriyor.
Bu nedenle, Oregon Üniversitesi’ndeki araştırmacılar Z kromozomunun muhtemelen 455 ila 248 milyon yıl önce ortaya çıkan ‘eski, benzersiz bir kökene sahip’ olduğunu savunuyor. Eğer kromozom bu zaman çizelgesinin başlarında ortaya çıktıysa, ahtapot 450 milyon yıl öncesine ait cinsiyet kromozomlarına sahip olduğu düşünülen bazı böcekleri bile geride bırakarak şimdiye kadar bulunan en eski hayvan kromozomuna sahip olabilir.
Ancak ahtapotlarınkiyle karşılaştırıldığında, bu eklembacaklı cinsiyet kromozomları türler arasında çok az korunmuştur.
Karşılaştırmalar için, kabul edilen en eski omurgalı kromozomu, yaklaşık 180 milyon yaşında olduğu düşünülen bir mersin balığı kromozomudur. Mersin balığı dişileri, dişi ahtapotun ‘hemizigot’ Z kromozomunun aksine bir ZW cinsiyet kromozom seti çiftine sahiptir. Ahtapotun karşılık gelen W kromozomunun, insanlardaki Y kromozomunun talihsiz yörüngesine benzer bir şekilde zaman içinde kaybolmuş olması mümkündür.
Cinsiyet kromozomlarının ardındaki hikaye son yıllarda çok değişti. Bir zamanlar, hayvanlarda cinsiyet belirlemenin içsel özellikleri oldukları düşünülüyordu. Ancak biyolojik araştırmalar memelilere karşı önyargılı olma eğilimindedir. Timsahlar gibi bazı balık ve sürüngenlerin cinsiyet kromozomlarına sahip olmadığı ortaya çıktı. Yavrularının cinsiyeti bunun yerine epigenetik düzenlemeler yoluyla diğer dış faktörler tarafından belirlenir.
Açıkçası, cinsiyet kromozomunun nasıl ve neden evrimleştiği konusunda hala öğrenilecek çok şey var. Ahtapotlar, derin evrimsel kökleriyle gelecekteki araştırmalar için büyüleyici modeller olabilir.
Bağımsız evrim bilimci Sarah Carey, Nature’dan Carissa Wong’a verdiği demeçte, ‘Bu makalede sunulan veriler kesinlikle kafadanbacaklıların hem hayvanlar hem de bitkilerdeki en eski cinsiyet kromozomlarına sahip olduğunu gösteriyor’ dedi.
‘Cinsiyet kromozomlarının genetiği üzerinde çalışmak için harika bir zaman.'”
Derleyen: Deniz KAFKAS
Kaynak: Ahtapotlar Hayvanlar Alemindeki En Eski Cinsiyet Kromozomlarına Sahip Olabilir