Los pulpos tienen algunos de los cromosomas sexuales más antiguos conocidos

pulpo de dos manchas de California
Pulpo de dos manchas de California (Octopus bimaculoides)

Los pulpos y otros cefalópodos utilizan cromosomas para determinar su sexo

El pulpo acaba de revelar otro de sus secretos: qué determina su sexo. Investigadores de la Universidad de Oregón han identificado un cromosoma sexual en el pulpo de dos manchas de California (Octopus bimaculoides).

Es probable que este cromosoma exista desde hace 480 millones de años, desde antes de que los pulpos se separaran del nautilus en el árbol evolutivo. Eso lo convierte en uno de los cromosomas sexuales animales más antiguos que se conocen.

El hallazgo también es evidencia de que los pulpos y otros cefalópodos, una clase de animales marinos que incluye a los calamares y a los nautilus, utilizan cromosomas para determinar su sexo, respondiendo a un antiguo misterio entre los biólogos.

"Los cefalópodos ya son criaturas muy interesantes y todavía estamos aprendiendo muchas cosas sobre ellos, especialmente en neurociencia", dijo Gabby Coffing, estudiante de doctorado de la UO que trabaja en el laboratorio del biólogo Andrew Kern. "Esto sólo muestra otra cosa interesante sobre ellos: tienen cromosomas sexuales muy antiguos".

En los seres humanos y en la mayoría de los mamíferos, el sexo está determinado en gran medida por los cromosomas. Pero "existe una enorme cantidad de diversidad" en la forma en que los animales determinan su sexo, dijo Kern. Por lo tanto, los científicos no podían asumir que lo mismo sucediera con los pulpos.

En las tortugas, por ejemplo, el sexo se determina por la temperatura a la que se incuban los huevos. Algunos peces tienen un gen que determina el sexo, pero no un cromosoma completo. Incluso en los humanos, el sistema de cromosomas sexuales X/Y no es tan claro como parece en el papel; las mutaciones genéticas o la herencia de cromosomas sexuales adicionales pueden llevar a un desarrollo que no encaja perfectamente en el binario masculino/femenino.

evolución de cromosomas sexuales del pulpoImagen derecha: Filogenia de cefalópodos utilizada en este estudio. Filogenia inferida utilizando ortólogos de proteínas uno a uno identificados por OrthoFinder. Longitudes de ramificación en unidades de sustituciones de aminoácidos por sitio. Las fechas de divergencia son de Huang et al. (Coffing et al., Current Biology, 2025).

Además, debido a que los cefalópodos no son animales de laboratorio estándar, como los ratones o las moscas de la fruta, no han sido objeto de tanta exploración genética. Los científicos han secuenciado los genomas de un puñado de especies de pulpos, pero no pueden vincular los genes a rasgos específicos como pueden hacerlo en ratones o incluso en humanos.

Cuando los investigadores de la UO secuenciaron recientemente el ADN de un pulpo de dos manchas de California hembra, encontraron algo inesperado: un cromosoma con solo la mitad de la cantidad de material genético. Parecía diferente a todos los demás y no se había encontrado en pulpos machos cuyo ADN había sido secuenciado previamente.

"Este cromosoma en particular tenía la mitad de datos de secuenciación, lo que indicaba que sólo había una copia", dijo Coffing. "Luego, cuando lo exploramos más, llegamos a la conclusión de que debíamos habernos topado con un cromosoma sexual".

Para confirmarlo, los investigadores analizaron otros datos genómicos de pulpos recopilados previamente por otros investigadores. No todos esos datos estaban claramente identificados como pertenecientes a pulpos machos o hembras.

Pero encontraron otro ejemplo de cromosoma de la mitad del tamaño en otra especie de pulpo. También lo encontraron en calamares, que divergieron evolutivamente de los pulpos hace entre 248 y 455 millones de años. Y después de más excavaciones, también encontraron evidencia del cromosoma en el nautilus, un molusco que se separó del pulpo hace aproximadamente 480 millones de años.

El hecho de que estas especies compartan este cromosoma único sugiere que de alguna forma ha existido durante mucho tiempo.

"Esto indica que su ancestro común tenía este similar sistema de determinación sexual", dijo Coffing.

Kern dijo que esto es algo inusual en el caso de los cromosomas sexuales. Debido a que afectan directamente las capacidades reproductivas, están sujetos a mucha presión selectiva y, por lo tanto, tienden a sufrir rápidos cambios evolutivos. Pero los cefalópodos parecen haber encontrado lo que funciona y se han mantenido fieles a ello.

Se han descubierto otros antiguos cromosomas sexuales en grupos de plantas como los musgos y las hepáticas, que fueron algunas de las primeras plantas en evolucionar. Y los cromosomas sexuales de los insectos pueden tener 450 millones de años, pero también han cambiado mucho con el tiempo.

Kern y sus colegas inicialmente pensaron que los pulpos podrían tener un sistema de determinación sexual similar al de las aves y las mariposas, donde los machos son ZZ y las hembras son ZW. (Los biólogos han creado sistemas de determinación del sexo en los que los machos tienen dos copias del mismo cromosoma sexual utilizando letras diferentes, para evitar confusiones con el sistema XX/XY en el que las hembras tienen dos copias del mismo cromosoma).

Pero el equipo aún no ha encontrado un cromosoma W en un pulpo. Alternativamente, los pulpos podrían utilizar un sistema de determinación del sexo que solo involucra el cromosoma Z: los machos tienen un par y las hembras solo uno. Eso todavía está por determinar, dijo Coffing. Por ahora, el pulpo guarda algunos de sus secretos.

Coffing, Kern y su equipo describieron los hallazgos el 3 de febrero de 2025 en la revista Current Biology: Cephalopod sex determination and its ancient evolutionary origin

Un anticipo de este estudio se publicó en marzo de 2024: Los pulpos podrían tener los cromosomas sexuales más antiguos del reino animal

Etiquetas: CromosomaSexualPulpoAntiguo

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