Los pulpos tienen algunos de los cromosomas sexuales más antiguos que se conocen
Un antiguo misterio sobre la biología de los pulpos ha sido resuelto: científicos descubren el sistema que determina su sexo, un cromosoma Z que data de hace 480 millones de años. Este hallazgo revela un fascinante capítulo evolutivo de estos enigmáticos cefalópodos.
Por Enrique Coperías
Uno de los hallazgos más curiosos de este descubrimiento es que, en lugar de una constante evolución y cambio, los pulpos y otros cefalópodos han conservado su sistema de determinación de sexo de manera sorprendentemente estable. Cortesía: Swanson Chan
El pulpo acaba de mostrarnos otro de sus secretos más fascinantes: qué determina su sexo.
Un equipo de investigadores de la Universidad de Oregón, en Estados Unidos, ha identificado un cromosoma sexual en el pulpo de dos manchas de California (Octopus bimaculatus). Este cromosoma podría existir desde hace unos 480 millones de años, mucho antes de que los pulpos se separaran de los nautilos en el árbol evolutivo.
Esto lo convierte en uno de los cromosomas sexuales más antiguos de los animales conocidos, y desafía la idea de que los sistemas de determinación de sexo evolucionan rápidamente debido a las presiones selectivas.
El descubrimiento también resuelve un enigma que ha intrigado a los biólogos durante años: demuestra que los pulpos, así como otros cefalópodos —una clase de invertebrados marinos que incluye a los calamares y los nautilos—, utilizan cromosomas para determinar su sexo. Esto responde a una de las grandes incógnitas sobre estos animales, que son conocidos por su inteligencia, habilidades de camuflaje, y sus complejos sistemas nerviosos.
Cromoseomas sexuales muy antiguos
«Los cefalópodos son criaturas fascinantes, y aún estamos aprendiendo muchísimo sobre ellos, especialmente en el campo de la neurociencia —comentó Gabby Coffing, estudiante de doctorado en Universidad de Oregón que trabaja en el laboratorio del biólogo Andrew Kern, autor principal del estudio en el Instituto of Ecología y Evolución. Y añade—: Este hallazgo agrega una nueva capa de interés: estos animales poseen cromosomas sexuales que son realmente antiguos".
Coffing, Kern y su equipo han publicado los resultados de su investigación en la revista Current Biology. En los seres humanos y la mayoría de los mamíferos, el sexo se determina principalmente por los cromosomas. Sin embargo, como señaló Kern en una nota de prensa de su universidad, «existe una gran diversidad en los mecanismos que los animales emplean para determinar su sexo». Por eso, no se podía asumir que el proceso en los pulpos fuera el mismo que en los mamíferos.
Por ejemplo, en algunas especies de tortuga, el sexo se determina por la temperatura a la que se incuban los huevos. En ciertos peces, el sexo depende de un gen específico, pero no de un cromosoma completo. Incluso en los seres humanos, el sistema de cromosomas sexuales X/Y no es tan claro como podría parecer; mutaciones genéticas o la presencia de cromosomas sexuales adicionales pueden dar lugar a desarrollos que no encajan perfectamente en una división masculino/femenino.
En algunas especies de tortuga, el sexo se determina por la temperatura a la que se incuban los huevos. Cortesía: Wexor Tmg
Además, debido a que los cefalópodos no son animales de laboratorio comunes, como los ratones y las moscas de la fruta, no han sido tan exhaustivamente estudiados desde el punto de vista genético. Si bien los científicos han secuenciado el genoma de algunas especies de pulpo, aún no han logrado asociar genes con rasgos específicos de la misma manera que se hace con los ratones y los seres humanos.
Cuando los investigadores de la Universidad de Oregón secuenciaron recientemente el ADN de una hembra de pulpo de dos manchas de California, se encontraron con algo inesperado: un cromosoma que tenía solo la mitad de la cantidad de material genético de los demás cromosomas. Este cromosoma muestra una apariencia distinta, y no se había encontrado en los pulpos macho cuyas secuencias genéticas se habían analizado previamente.
«Este cromosoma en particular presentaba la mitad de los datos de secuenciación, lo que indicaba que solo había una copia —explica Coffing—. Al investigarlo más a fondo, concluimos que habíamos encontrado un cromosoma sexual».
Varias especies comparten un cromosoma sexual único
Para confirmarlo, los investigadores analizaron otros datos genómicos previamente obtenidos de pulpos por otros científicos. Aunque no toda la información estaba etiquetada claramente como pertenecientes a machos o hembras, encontraron otra copia de este cromosoma en una especie diferente de pulpo.
También lo hallaron en calamares, que se separaron de los pulpos hace entre 248 y 455 millones de años, y, tras una investigación más profunda, descubrieron pruebas de la misma estructura en el nautilus, un molusco que se separó de los pulpos hace aproximadamente 480 millones de años.
El hecho de que varias especies compartan este cromosoma único sugiere que ha estado presente durante un largo período de tiempo. Este es un hallazgo particularmente interesante, ya que implica que un mecanismo tan antiguo de determinación de sexo ha perdurado a través de un período evolutivo tan extenso.
«Esto sugiere que su ancestro común ya poseía un sistema de determinación sexual similar», dice Coffing.
Ejemplar de pulpo de dos manchas de California (Octopus bimaculatus), especie en la que un equipo de investigadores de la Universidad de Oregón, en Estados Unidos, ha identificado un cromosoma sexual que podría existir desde hace unos 480 millones de años. Cortesía: iNaturalist
Este hallazgo es poco común entre los cromosomas sexuales, según explica Kern. Dado que estos cromosomas afectan directamente a las capacidades reproductivas, están sujetos a una intensa presión selectiva y tienden a experimentar cambios evolutivos rápidos. Sin embargo, los cefalópodos parecen haber encontrado un sistema que funciona para ellos y han mantenido esa solución a lo largo de millones de años.
Lo curioso de este descubrimiento es que, en lugar de una constante evolución y cambio, los cefalópodos han conservado su sistema de determinación de sexo de manera sorprendentemente estable. En nuestra especie y otros mamíferos, por ejemplo, las mutaciones en los cromosomas sexuales pueden llevar a una variedad de condiciones intersexuales o anomalías en el desarrollo sexual.
En contraste, los cefalópodos parecen haber encontrado un sistema eficiente que ha resistido la prueba del tiempo, lo que sugiere que, a pesar de la presión selectiva sobre los cromosomas sexuales, la evolución no siempre está marcada por cambios rápidos y constantes.
El sistema Z de los cefalópodos
Se han encontrado otros cromosomas sexuales antiguos en plantas como musgos y hepáticas, que fueron algunas de las primeras plantas en evolucionar. Además, los cromosomas sexuales en insectos tienen una antigüedad de unos 450 millones de años, pero han experimentado muchos cambios a lo largo del tiempo.
Esto pone en contexto la antigüedad del sistema Z en los cefalópodos —un mecanismo de determinación sexual en el que los machos tienen dos cromosomas Z (ZZ) y las hembras tienen uno solo (ZO)— , lo que subraya la fascinante longevidad de estos mecanismos de determinación de sexo en el reino animal.
Inicialmente, Kern y su equipo pensaron que los pulpos podrían tener un sistema de determinación sexual similar al de las aves y las mariposas, en el cual los machos tienen dos copias del cromosoma Z (ZZ) y las hembras poseen una copia de cada cromosoma Z y W (ZW). Hay que decir que para evitar confusiones con el sistema XX/XY, los biólogos utilizan distintas letras para los sistemas donde los machos tienen dos copias de un cromosoma sexual.
¿Dónde está el cromosoma W?
No obstante, el equipo aún no ha identificado un cromosoma W en los pulpos. Como alternativa, los investigadores sugieren que los pulpos podrían emplear un sistema de determinación de sexo en el que solo intervenga el cromosoma Z: los machos tendrían un par de cromosomas Z, mientras que las hembras solo uno. Este aspecto aún está por determinarse, según Coffing. Por ahora, el pulpo sigue guardando algunos de sus secretos.
Este descubrimiento no solo ilumina un aspecto fundamental de la biología de los cefalópodos, sino que también abre nuevas puertas para la investigación genética en animales marinos, un campo que hasta ahora ha estado relativamente poco explorado en comparación con organismos modelo como los ratones o las moscas de la fruta.
Los estudios futuros podrían centrarse en desentrañar las complejidades de los mecanismos genéticos involucrados en este sistema, así como explorar cómo otros factores ambientales, como la temperatura, pueden influir en la determinación del sexo en los cefalópodos y otras especies marinas. ▪️
Información facilitada por la Universidad de Oregón
Fuente: Coffing, Gabrielle C. et al. Cephalopod sex determination and its ancient evolutionary origin. Current Biology (2025). DOI: 10.1016/j.cub.2025.01.005
