Loài đầu tiên tự có giới tính: ‘Con lai của sinh vật ngoài hành tinh’

Các nhà khoa học đã xác định được nhiễm sắc thể giới tính lâu đời nhất trên Trái Đất – ít nhất 248 triệu năm tuổi – năm trên cơ thể một sinh vật bí ẩn.

Đối với các động vật sơ khai nhất thế giới, môi trường mà chúng trải qua đầu đời thường quyết định chúng sẽ trưởng thành với giới tính nào. Để rồi vài trăm triệu năm trước, nhiễm sắc thể giới tính xuất hiện như một bước nhảy vọt tiến hóa.

Bạch tuộc có thể là loài đầu tiên trên thế giới sở hữu nhiễm sắc thể giới tính – Ảnh: LIVE SCIENCE

Nhiễm sắc thể giới tính giúp động vật đã tự có sẵn giới tính từ khi được hoài thai. Nhiễm sắc thể giới tính hiện là tiêu chuẩn của động vật có vú, bao gồm chúng ta.

Trước đây, các nhà khoa học cho rằng một bộ gene có sẵn giới tính chỉ tồn tại trên Trái Đất khoảng 180 triệu năm trước. Kỷ lục này ghi nhận ở loài cá tầm.

Trong nghiên cứu vừa công bố trực tuyến trên BioArXiv, nhóm khoa học gia đẫn dầu bởi TS Andrew Kern từ Đại học Oregon (Mỹ) đã phát hiện ra sự tồn tại của nhiễm sắc thể giới tính lâu đời hơn nhiều: Ít nhất 248 triệu năm và có thể lên tới 455 triệu năm.

Nó xuất hiện ở loài từng được nhiều nhà sinh vật học hoài nghi là “con lai của sinh vật ngoài hành tinh”, bởi nhảy đột ngột vào cây tiến hóa của sinh vật Trái Đất một cách bí hiểm.

Một công trình công bố trên Progress in Biophysics and Molecular Biology vào năm 2018 lập luận rằng một loài ngoại lai nào đó đã theo các tiểu hành tinh hạ cánh xuống Trái Đất hàng trăm triệu năm trước, sau đó nảy sinh giao phối liên hành tinh với một loài sẵn có.

Vì vậy, con cháu của chúng có mức tiến hóa, trí tuệ vượt trội so với các loài cùng thời.

Đó là bạch tuộc, và có thể là cả họ hàng gần của chúng – những con mực.

Tất cả bắt đầu từ cuộc nghiên cứu năm 2015, khi TS Kern và các cộng sự giải trình tự gien đầy đủ một con bạch tuộc hai đốm California (Octopus bimaculoides) cái.

Họ nhanh chóng nhận ra nhiễm sắc thể 17 của chúng dường như có sự khác biệt, dường như ít chứa đầy gene hơn các nhiễm sắc thể khác.

Trong khi đó, một cá thể đực được giải trình tự trước đó sở hữu nhiễm sắc thể 17 rất bình thường so với các nhiễm sắc thể khác.

Các nhà khoa học tìm câu trả lời thông qua 2 con bạch tuộc đực và 2 con bạch tuộc khác và nhận thấy con cái chỉ có 1 bản sao nhiễm sắc thể số 17, trong khi con đực có 2.

Như vậy, thay vì XY và XX quyết định giới tính nam – nữ ở con người, thì cặp ZZ hoặc Z0 “lẻ loi” lần lượt quyết định đó là bạch tuộc đực hay cái.

Công việc giải trình tự gene được tiếp tục với 3 loài bạch tuộc khác, 3 loài mực và ốc anh vũ. Kết quả cho thấy chỉ ốc anh vũ không có cặp nhiễm sắc thể kiểu đó.

Từ đó, các nhà khoa học tính toán được thời gian nhiễm sắc thể giới tính xuất hiện trong tiến trình tiến hóa của động vật Trái Đất là khoảng 248-455 triệu năm trước.