@ 2018.01.21 , 12:30

Y染色体正在退化,男人会灭绝吗?

Y染色体正在退化,男人会灭绝吗?
Credit: 锐景创意

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□□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。

本文译自 sciencealert,由译者 蛋花 基于创作共用协议(BY-NC)发布。
原作者:DARREN GRIFFIN & PETER ELLIS


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