Учёные обнаружили неожиданную систему половых хромосом у наутилусов

Наутилус помпилиус в естественной среде обитания. Автор: Марджори Авай

Наутилоиды — древняя ветвь головоногих моллюсков с внешней раковиной, отделившаяся от своих родственников осьминогов и кальмаров более 400 миллионов лет назад — некогда доминировали в океанах.

Сегодня эти «живые ископаемые» представлены лишь несколькими видами в южной части Индо-Тихоокеанского региона и включены в Приложение II CITES как нуждающиеся в защите от чрезмерной эксплуатации.

Хотя ранее системы определения пола у головоногих не изучались, считалось, что у них существует ZZ/Z0 система, где самцы гомозиготны (имеют две одинаковые половые хромосомы), а самки гемизиготны (имеют только одну половую хромосому). Считалось, что эта система возникла около 480 миллионов лет назад у общего предка всех головоногих, что делало её одной из древнейших известных систем определения пола у животных.

Однако новое исследование, опубликованное в Current Biology, опровергает это представление. Учёные впервые обнаружили у наутилусов XX/XY систему, аналогичную человеческой и характерную для многих млекопитающих, где самцы являются гетерогаметным полом (XY).

Международная команда под руководством профессора Дэвида Комбоша из Морской лаборатории Университета Гуама и профессора Гонсало Гирибе из Гарварда проанализировала три различных геномных набора данных, включая 28 геномов с низким покрытием и 63 набора данных RAD-seq от шести видов наутилоидов.

Слева — самка, справа — самец с выступающим спадиксом (указан стрелкой). Автор: Марджори Авай

«Это первый случай, когда у головоногих были идентифицированы последовательности, связанные с X- или Y-хромосомами», — отметил Гирибе. «Наши результаты показывают, что половые хромосомы у моллюсков гораздо более динамичны и специфичны для отдельных линий, чем предполагалось ранее».

Исследование выявило, что хромосома №4 является X-хромосомой, а не Z-хромосомой, как считалось раньше. Также были обнаружены пять Y-связанных регионов, содержащих 36 генов, большинство из которых были специфичны для самцов.

Несмотря на прорыв, работа имеет ограничения — отсутствие генома самца наутилуса на уровне хромосом затрудняет полное описание структуры половых хромосом. Тем не менее, это исследование закладывает основу для дальнейшего изучения геномики головоногих и имеет важное значение для их сохранения.

«Наши результаты переписывают понимание определения пола у головоногих и проясняют эволюционную историю этих удивительных животных», — сказал Комбош. «Это напоминает нам, что даже самые фундаментальные биологические системы могут эволюционировать быстро и неожиданным образом».

Дополнительная информация: Nautilus sex determination is unique among cephalopods, Current Biology (2025). DOI: 10.1016/j.cub.2025.07.047. www.cell.com/current-biology/f … 0960-9822(25)00956-X

Источник: Гарвардский университет