ახალი კვლევის მიხედვით, რვაფეხებს შესაძლოა, ცხოველთა შორის ყველაზე ძველი სასქესო ქრომოსომები ჰქონდეთ. ეს აღმოჩენა განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია, რადგან აქამდე მეცნიერები არც კი ფლობდნენ იმის ზუსტ მტკიცებულებას, ჰქონდათ თუ არა ამ უნიკალურ არსებებს გენეტიკური სქესის განმსაზღვრელი სისტემა.

ორეგონის უნივერსიტეტში მომუშავე სპეციალისტებმა ამ საკითხს ფარდა ახადეს. მათი კვლევა პირველად ადასტურებს, რომ ცეფალოპოდებს, იგივე თავფეხიანებს (მოლუსკების ჯგუფი, რომელშიც რვაფეხები, კალმარები და ნაუტილუსები შედიან), გენეტიკური სქესის განმსაზღვრელი სისტემა გააჩნიათ. აღმოჩენილი სასქესო ქრომოსომების წარმოშობა 480 მილიონ წელზე მეტი ხნით თარიღდება.

ბიოლოგები აქამდე რვაფეხების სქესს მხოლოდ ვიზუალური დაკვირვებით განსაზღვრავდნენ. კერძოდ, იმის მიხედვით, თუ რომელი ინდივიდი ყრიდა ქვირითს და რომელი გამოიმუშავებდა სპერმას. ვინაიდან რვაფეხების გენომის შესწავლისას სქესის ქრომოსომების აშკარა ნიშნები ვერ აღმოაჩინეს, ამან მეცნიერებს აფიქრებინა, რომ ცეფალოპოდები შესაძლოა, ზოგიერთ თევზსა და ქვეწარმავალს ჰგავდნენ. მაგალითად, არსებობენ ცხოველები, რომელთა სქესსაც გარემო პირობები განსაზღვრავს — ზოგჯერ ტემპერატურა ქვირითის განვითარების პროცესში გადამწყვეტ როლს ასრულებს.

საბოლოოდ, მკვლევრებმა Octopus bimaculoides-ის სახეობის რვაფეხას გენების შესწავლისას ქრომოსომების უნიკალური წყვილი აღმოაჩინეს. მას მე-17 ქრომოსომაზე დაკვირვებისას მიაგნეს, როდესაც მამრი რვაფეხას გენომს მდედრისას ადარებდნენ. დაადგინეს, რომ მდედრს ამ ქრომოსომის ერთ-ერთი ასლი აკლდა.

"ეს კონკრეტული ქრომოსომა გაშიფრული გენომის მონაცემთა ნახევარს შეიცავდა, რამაც მიგვანიშნა, რომ მხოლოდ ერთი ასლი არსებობდა", — ამბობს გაბრიელ კოფინგი, ბიოლოგიის დოქტორანტი და ახალი კვლევის მთავარი ავტორი. "უფრო სიღრმისეული გამოკვლევების შედეგად დავასკვენით, რომ სასქესო ქრომოსომას წავაწყდით".

ადამიანებში სქესი X და Y სისტემით განისაზღვრება: ორი X ქრომოსომა ქალის სხეულს აყალიბებს, ხოლო XY ქრომოსომა — კაცისას. რვაფეხებში ეს სხვაგვარად ხდება. მამრებს, როგორც წესი, ორი Z ქრომოსომა (ZZ) აქვთ, ხოლო მდედრებს — მხოლოდ ერთი (Z).

იმის გასაგებად, არის თუ არა მსგავსი სისტემა სხვა ცეფალოპოდებში, მკვლევრებმა ერთმანეთს რვაფეხას 3 სახეობის, კალმარის 3 სახეობისა და ნაუტილუსის 1 სახეობის გენომები შეადარეს. კვლევის შედეგებმა აჩვენა, რომ ცეფალოპოდების Z ქრომოსომა გენომურად გამორჩეულია და მას ძალიან ძველი წარმოშობა აქვს.

მსგავსი გამორჩეული ნიშნები კალმარისა და აღმოსავლეთაზიური ჩვეულებრივი რვაფეხას (Octopus sinensis) სახეობების გენომებშიც აღმოჩნდა. მათი განსხვავებული წარმოშობის მიუხედავად, ეს იმაზე მეტყველებს, რომ Z ქრომოსომა იქამდე არსებობდა, სანამ ისინი ევოლუციურად განცალკევდებოდნენ.

გაბრიელ კოფინგმა და მისმა გუნდმა სიღრმისეული კვლევისას Z ქრომოსომის არსებობის მტკიცებულება ნაუტილუსის გენომშიც აღმოაჩინა. ეს არსება ევოლუციისას რვაფეხას დაახლოებით 520–398 მილიონი წლის წინ გამოეყო. სავარაუდოდ, დაახლოებით ამ პერიოდში წარმოიქმნა Z ქრომოსომაც.

ეს ნიშნავს, რომ რვაფეხას შესაძლოა, ყველაზე ძველი ცხოველური სასქესო ქრომოსომა ჰქონდეს — ზოგიერთ მწერზე ძველიც კი, რომელთა სასქესო ქრომოსომებიც 450 მილიონი წლის წინ უნდა წარმოქმნილიყო.

აღსანიშნავია, რომ რვაფეხას ქრომოსომებთან შედარებით, ართროპოდების (ფეხსახსრიანების) სასქესო ქრომოსომები სხვადასხვა სახეობაში ცუდად არის შენარჩუნებული. ხერხემლიანი ცხოველის ყველაზე ძველი ქრომოსომა ზუთხისებრ თევზებს ეკუთვნის და 180 მილიონი წლისაა. მდედრებს ZW სასქესო ქრომოსომათა წყვილი აქვთ, რაც რვაფეხას "ჰემიზიგოტური" Z ქრომოსომისგან განსხვავდება. სასქესო მახასიათებლების განმსაზღვრელი ZW სისტემა ასევე გვხვდება ფრინველებში, კიბოსნაირებსა და ზოგიერთ მწერში. მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ რვაფეხას W ქრომოსომა შესაძლოა, დროთა განმავლობაში გამქრალიყო.

ბოლო წლებში სასქესო ქრომოსომების ევოლუციის ისტორია მნიშვნელოვნად შეიცვალა. წარსულში მიაჩნდათ, რომ ისინი ცხოველებში სქესის განსაზღვრის აუცილებელ მექანიზმს ქმნიდა, თუმცა ბიოლოგიური კვლევები დიდწილად ძუძუმწოვრებზე იყო კონცენტრირებული. შესაბამისად, ეს მონაცემები ყველა ცოცხალ არსებაზე ვერ გავრცელდებოდა. მაგალითად, ზოგიერთ თევზსა და ქვეწარმავალს, როგორიც ნიანგია, სასქესო ქრომოსომები საერთოდ არ გააჩნია. მათი შთამომავლობის სქესი გარემოსა და ეპიგენეტიკური ფაქტორების მიხედვით დგინდება.

მაშასადამე, ნათელია, რომ სასქესო ქრომოსომების განვითარების შესახებ ჯერ კიდევ ბევრი რამ არის გამოსაკვლევი. ამ მხრივ ღრმა ევოლუციური ფესვების მქონე რვაფეხების მაგალითზე ბევრი ახალი დეტალის გაგებაა შესაძლებელი.

ახალი ნაშრომი გამოცემაში Current Biology გამოქვეყნდა.