“帅哥控”注意了——Y 染色体正在退化,男人会灭绝吗?
Y 染色体是男性的象征,它携带着“SRY”基因——该基因决定胚胎发育成雄性(XY) 还是雌性 (XX)。然而,Y 染色体仅含少数其它基因,且是唯一一条非必需染色体。此外,Y 染色体正在迅速退化。若依照当前速度继续退化下去,Y 染色体在 460 万年后就会彻底消失。
不过,Y 染色体并非一直如此。1.66 亿年前,在第一批哺乳动物中,Y 染色体和 X 染色体差不多长,且携带同样的基因。然而,Y 染色体存在固有缺陷。它仅以单条 (而非成双) 形式存在,从父亲遗传给儿子。这意味着,Y 染色体上的基因无法经历“基因重组”——基因重组有助于消除有害的基因突变。因此,Y 染色体随着时间不断退化。
但近期研究表明,Y 染色体发展出了某些机制,能够减缓基因丢失的速度,最终或许能够停止退化。举例而言,一项丹麦研究表明,男人的 Y 染色体容易发生大规模结构重排,导致“基因扩增”。此外,Y 染色体演化出了一些不寻常的“回文结构”,这能够防止进一步的退化。他们发现,Y 染色体上的回文序列的“基因转换”率非常高。
针对其它物种,也有越来越多证据表明,Y 染色体正在进行基因扩增。在制造精子、调控后代性别比率 (至少就老鼠而言) 上,这些扩增基因非常重要。证据表明,老鼠的基因扩增是自然选择的结果。
那么,Y 染色体究竟会不会消失?目前,科学界分为两派:一派认为,Y 染色体的防御机制能够奏效,最终挽救 Y 染色体;另一派认为,这些防御机制只能够延缓、但无法阻止 Y 染色体的消失。2016 年,澳大利亚拉筹伯大学的 Jenny Graves 在论文中指出,日本的棘鼠和鼹形田鼠已经完全丢失 Y 染色体了。她认为,Y 染色体的丢失将引发生育问题,最终推动新物种的形成。
男人会灭绝吗?
即便 Y 染色体最终消失了,男人也未必会灭绝。目前,丢失 Y 染色体的物种依然需要雌雄两性才能繁衍后代。在它们身上,决定性别的 SRY 基因转移到了另一条染色体上。也就是说,它们不需要 Y 染色体,也能够繁衍出雄性。然而,这条新的决定性别的染色体也将由于同样原因,开始出现退化。
有趣的是,尽管普通交配过程需要 Y 染色体的参与,但生殖技术可以解决这个问题。这意味着,基因工程也许很快能够代替 Y 染色体的基因功能,让女同性恋、不育男性能够繁衍后代。当然,即便技术成熟,普通人也不大可能停止自然生殖方式。
这个议题很有趣,但我们无须过分担心。即使 Y 染色体会消失,那也是 460 万年后的事情了;即使它真的消失了,人类生殖多半依然需要两性的参与。
http://www.sciencealert.com/y-chromosome-vanishing-changing-genetics-males-evolution