Gurita bisa melakukan hubungan seks tertua

Cephalopoda mungkin memiliki kromosom seks tertua dari hewan mana pun, menurut penemuan terbaru pada genom gurita.

Hal ini menjadi masalah besar mengingat hingga saat ini, para ilmuwan belum mengetahui bahwa makhluk aneh ini memiliki bentuk penentuan jenis kelamin yang tertulis dalam gen mereka. Dalam menentukan apakah seekor gurita jantan atau betina, para ahli biologi hanya mengandalkan pengamatan, yang membedakan gurita mana yang bertelur dan mana yang menghasilkan sperma.

Pencarian genom gurita tidak menunjukkan tanda-tanda yang jelas mengenai sistem kromosom seks. Para ilmuwan mulai bertanya-tanya apakah cephalopoda mirip dengan ikan dan reptil, di mana jenis kelaminnya ditentukan oleh faktor lingkungan seperti suhu di mana telur disimpan, dan bukan oleh pewarisan kromosom individu.

Terakhir, peneliti dari University of Oregon mengklaim telah memecahkan misteri tersebut.

Studi pracetak mereka, yang saat ini sedang ditinjau, memberikan bukti pertama penentuan jenis kelamin genetik pada gurita.

Saat memeriksa gen bimaculoides California (Octopus bimaculoides) – cephalopoda pertama yang seluruh genomnya diurutkan – para ilmuwan akhirnya menemukan sepasang kromosom yang unik.

Mereka menemukannya pada kromosom nomor 17, dan hal ini tidak terlihat oleh para ilmuwan sampai mereka membandingkan genom gurita jantan, yang telah diurutkan sepenuhnya, dengan genom gurita betina. Gurita betina tampaknya kehilangan salah satu dari dua salinannya.

Pada penyelidikan lebih lanjut, para peneliti mengatakan mereka menemukan tanda-tanda jelas dari sistem penentuan jenis kelamin ZW yang terlihat pada burung, krustasea, dan beberapa serangga.

Kita manusia mengandalkan sistem XY, di mana dua kromosom X menciptakan rancangan awal tubuh perempuan, sedangkan kehadiran kromosom Y umumnya memicu perkembangan ciri-ciri laki-laki.

Gurita memiliki sistem sebaliknya. Laki-laki biasanya memiliki pasangan Z ganda dan perempuan hanya memiliki satu kromosom Z.

Untuk mengetahui apakah sistem ini juga terdapat pada cephalopoda lain, para ilmuwan membandingkan genom tiga spesies gurita, tiga spesies cumi-cumi, dan nautilus.

Mereka menyimpulkan bahwa kromosom Z adalah “penyimpangan evolusioner” yang berbeda dari kromosom serupa pada kerabat dekat.

Hanya genom gurita bobtail (Euprymna scolopes) dan gurita umum Asia Timur (Octopus sinensis) yang memiliki kelainan serupa, tetapi karena makhluk-makhluk ini berasal dari garis keturunan yang berbeda, hal ini menunjukkan bahwa kromosom Z muncul sebelum mereka membelah.

Oleh karena itu, para peneliti di Universitas Oregon mengatakan kromosom Z berasal dari “asal usul yang kuno dan unik”, kemungkinan besar berasal antara 455 dan 248 juta tahun yang lalu. Jika kromosom muncul lebih awal dari garis waktu ini, gurita mungkin memiliki kromosom hewan tertua yang pernah ditemukan, bahkan mengalahkan beberapa serangga yang diperkirakan memiliki kromosom seks yang berumur 450 juta tahun.

Namun, dibandingkan dengan kromosom gurita, kromosom seks arthropoda ini kurang terpelihara antar spesies.

Sebagai perbandingan, kromosom vertebrata tertua yang diterima adalah kromosom sturgeon, yang diperkirakan berumur sekitar 180 juta tahun. Ikan sturgeon betina mempunyai satu set kromosom seks ZW yang bertentangan dengan kromosom Z “hemizigot” pada cumi-cumi betina. Ada kemungkinan bahwa kromosom W gurita yang bersangkutan mungkin telah hilang seiring berjalannya waktu dengan cara yang mirip dengan lintasan kromosom Y yang tidak menguntungkan pada manusia.

Kisah tentang kromosom seks telah banyak berubah dalam beberapa tahun terakhir. Mereka pernah dianggap sebagai ciri alami penentu jenis kelamin pada hewan. Namun penelitian biologi cenderung bias terhadap mamalia. Ternyata, beberapa ikan dan reptil, seperti buaya, tidak memiliki kromosom seks sama sekali. Jenis kelamin keturunan mereka ditentukan oleh faktor eksternal lain melalui peraturan epigenetik.

Jelasnya, kita masih harus banyak belajar tentang bagaimana kromosom seks berevolusi dan alasannya. Gurita, dengan akar evolusinya yang dalam, dapat menjadi model menarik untuk penelitian di masa depan.

“Data yang disajikan dalam makalah ini sangat menunjukkan bahwa cephalopoda memiliki kromosom seks tertua pada hewan dan tumbuhan,” kata ilmuwan evolusi independen Sarah Carey Carisse Wong di Alam.

“Ini saat yang tepat untuk meneliti genetika kromosom seks.”

Pracetak diterbitkan di bioRxiv.