Y染色体退化可能导致男性“消失”？

• Y染色体退化可能导致男性“消失”？

  
  

  从哺乳动物和匍匐动物分隔时算起，在曩昔的三亿年间，人类的Y染色体现已失去了1393个基因。有人据此推算出丢掉的速度大约是每一百万年丢掉约4.6个基因。假如依照这个速度核算，再过一千万年左右，Y染色体上的基因就会被“丢光”。这当然引发了一些人的忧虑，担心那个时候“男人”或许就不存在了。

  有关男性可能会消失的议题并不算新鲜，也不是危言耸听，这种观念叫做“Y染色体退化论”。材料显现，早在2002年，澳大利亚乐卓博

  (原名拉筹伯)

  大学(La Trobe University)

  分子科学研讨所的科学家就曾经在《Nature》上宣布过一篇文章，叫做《人类精子：性其他未来》，正是在这篇文章中猜测了在一千万年内，人类的Y染色体会完全消失。2015年10月，这个团队的科学家们再次在国际基因组学大会上发布了一项研讨成果，表示Y染色体在萎缩。

  在现实日子中，有关社会“娘化”的谈论也引发了不少人的忧虑，以为这正是缺少“男性气魄”的体现，甚至由此衍生出了“娘炮”一词。但与此同时，质疑的声音也不绝于耳。性人物理论区分了“男性气魄”和“女人气魄”的不同，建构在父权社会话语体系中的“男性气魄”被以为是分配的、强力的、操纵的、以男性为中心的、理性的、轻感情的、不温柔的等，不符合这一形式的男性往往简单遭到贬损，被以为是女人化的。而“Y染色体退化论”的提出似乎意味着，从生物学的视点来看，“男性正在走向灭绝”。

  那么，果真如此吗？在新近出书的《生命通史》一书中，荷兰阿姆斯特丹大学生物化学博士、科普作家朱钦士从生物性史的视点讲述了性染色体的隐秘，决议性其他基因，并对男性是否真的会“消失”进行了讨论。正如朱钦士所言，人类Y染色体在曩昔几千万年中的退化或许并不如想象的那么快。朱钦士说，Y染色体现在仍是有坚持自己稳定性的机制。就算Y染色体有一天真的消失了，男人也不一定消失。由于“生物在性别决议机制上是非常灵活的，咱们不用为男性的将来忧虑。”

  

  《生命通史》，朱钦士著，北京大学出书社2019年6月版。

  想要从科学意义上弄清楚这个问题，显然要从染色体说起。以下内容摘编自朱钦士所著的《生命通史》一书，已取得北京大学出书社授权刊发。

  生物的性别是怎么被决议的？

  地球上多细胞生物的日子是丰富多彩的，赏心悦目的绿叶、五彩斑斓的花卉、翩然起舞的蝴蝶、鸣腔悠扬的鸟儿，使得咱们的国际生气勃勃，充满情味。假如我 们再仔细观察一下，就会发现，多细胞生物日子得多彩多姿，在很大程度上与生物的性别有关。

  地球上绝大多数的多细胞生物，都分雌、雄两性。植物开花、蝴蝶双飞、孔雀开屏、人类求偶，都是生物“有性生殖”的表现。假如生物不分性别，这些艳丽动听的情形都不会出现，这个国际会单调沉闷得多。人类社会多少动听的故事，许多铭肌镂骨、终身难忘的感觉，都和男女之间的联系有关。设想人类社会只要一特性别，那会是多么乏味？

  

  蝴蝶双飞是生物“有性生殖”的表现。

  咱们的祖先早就发现了这种现象，并且创造了专门的词汇来形容两性。比方用“男”和“女”来形容人的两性，用“公”和“母”来形容动物的两性，用“雄”和“雌”来形容植物的两性，或泛指生物的两性，相当于英文的“male”和“female”。

  显微镜的创造使得科学家认识到，即使是最简单的多细胞生物，例如水螅和团藻，也能够发生精子和卵子，进行有性繁殖。有性生殖是真核生物的创造和“专利”。这是由于有性生殖的机制比无性繁殖杂乱得多，只要真核细胞才有这个才能。

  那么，生物的性别是怎么被决议的？是什么机制让身体大部分功用

  （例如呼吸、心跳、消化、排泄）

  相同的生物体向不同的方向开展，以致成为不同性其他个别？

  生物在演化进程中，运用的蛋白质在功用上是高度保守的。假如咱们看看进行有性生殖的动物所运用的性激素，就会发现它们也是高度一致，一脉相承的。可是实践观察到的一些现象却令人困惑，例如所谓的“性染色体”。

  人的46条染色体中，有44条能够配对，成为22对染色体。每一对染色体中，一条来自父亲，一条来自母亲，这两条染色体的长短、结构、DNA序列、所含的基因，以及这些基因的摆放次序，都高度一致。可是在男性中，却有两条染色 体不能配对。它们不仅巨细不同， DNA序列和所含的基因也不同。长的一条叫X染色体，短的一条叫Y染色体。只在女人中，细胞里边没有Y染色体，而有两条X染色体。由于这两条染色体和人的性别有关，所以它们被称为性染色体。22 对能够配对的染色体似乎和性别无关，称为常染色体。

  其他哺乳动物的染色体数目不同，可是也用X和Y来决议性别。XX是雌性，而XY是雄性。除了哺乳动物，一些鱼类、两栖类、匍匐类动物，以及一些昆虫

  （如蝴蝶）

  也运用XY体系来决议性别。

  

  在男性中，有两条染色体不能配对。长的一条叫X染色体，短的一条叫Y染色体。

  没有Y染色体的动物，为什么也能成为雄性？

  假如因此就以为所有的动物都用XY体系来决议性别，那就错了。鸟类就不用XY体系。在鸟类中，具有两个相同的性染色体

  （叫做Z，以便与XY体系相区别）

  的鸟是雄性（ZZ）

  ，而具有两个不同染色体的（ZW）

  反而是雌性。除了鸟类，某些鱼类、两栖类、匍匐类动物，以及一些昆虫也运用ZW体系。

  已然XY染色体和ZW染色体都是决议性其他染色体，它们所含的一些基因应该相同或相似吧？出其不意的是，XY染色体里边的基因和ZW染色体里边的基因没有任何共同之处。便是同为ZW体系，蛇ZW染色体里边的基因和鸟类ZW染色体中的基因也没有共同之处。

  不仅如此，XY体系还有一个变种，便是XO体系。有两条X染色体的为雌性

  （XX）

  ，只要一条X染色体的为雄性（XO）

  。这儿O不表示一特性染色体，而是表示缺这个染色体。这个体系主要为一些昆虫所运用。比方有些果蝇，XX是雌性，XO是雄性。

  已然有Y染色体的动物是雄性，没有Y的动物怎么也能成为雄性呢？而在人身上，假如缺失Y染色体，细胞只要一个X染色体

  （所以相当于XO的情况）

  ，发育成的人却是女人，只是不正常的女人（如卵巢不能正常发育）

  ，这种先天性卵巢发育不全叫做特纳综合征（Turner’s syndrome）

  。

  有些动物的性别决议还受外部因素的影响，在遗传物质不变的情况下改动性别。例如外界温度就能够影响一些动物的性别。海龟在温度高于30摄氏度时孵化出雌性，而温度低于28摄氏度孵化出雄性。有些动物还能“变性”，随环境条件改动自己的性别。

  许多人都看过美国动画片《海底总动员》

  （Finding Nimo）

  ，其间的主角，住在海葵里边的“小丑鱼”（clownfish）

  ，就能够改动性别。在小丑鱼的群体中，最大的为雌性，次大的为雄性，其余更小的则与生殖无关。假如雌性小丑鱼死亡，次大的雄性小丑鱼就会变成雌性，代替她的方位。而本来没有生殖“任务”的小丑鱼中最大的那一条就会变成雄鱼，代替本来次大的雄鱼。

  

  住在海葵里边的“小丑鱼”能够改动性别。

  男女人其他分化

  是两组基因彼此奋斗的结果

  决议人道其他基因的线索来自所谓的“性别回转人”：有些人的性染色体分明是XY，却是女人，而一些XX型的人却是男性。

  研讨发现，一个XY型女人的Y染色体上有些地方缺失，其间一个缺失的区域含有一个基因，假如这个基因发生了骤变，XY型的人也会变成女人。而假如含有这个基因的Y染色体片段被搬运到了X染色体上，XX型的人就会成为男性。这些现象阐明，这个基因便是决议受精卵是否发育为男性的基因。Y染色体上含有这个基因的区域叫做Y染色体性别决议区

  （sex-determining regiononthe Ychromosome，简称SRY）

  ，这个基因也就叫做SRY基因。近一步的研讨发现，许多哺乳动物（包括有胎盘哺乳动物和有袋类哺乳动物）

  都有SRY基因，所以SRY基因是许多哺乳动物的雄性决议基因。

  SRY基因不会直接导致雄性特征的发育，而是通过由多个基因组成的“性别操控链”起作用。这特性别操控链上的基因，会按捺卵巢发育所需求的基因的活性，使得受精卵向雄性方向开展。

  假如没有SRY基因

  （即没有Y染色体）

  ，受精卵中其他的一些基因（例如前面提到的RSPO1和WNT4）

  就会活跃起来，其产品促使卵巢的生成。这些基因的产品按捺SOX9基因和FGF9基因的活性，使睾丸的构成进程遭到按捺。所以男女人其他分化是两组基因彼此奋斗的结果。

  人类Y染色体的退化，

  或许并不如想象的那么快

  无论是XY体系仍是ZW体系，能具有双份的性染色体

  （比方哺乳动物雌性中的XX和鸟类雄性中的ZZ）

  的体系都是比较稳定的，由于它们和总是成对的常染色体相同，拥有备份，可彼此作为模板为对方纠错。可是“打单”的性染色体，比方哺乳动物的Y染色体和鸟类的W染色体，就没有这么幸运了。

  它们由于拥有和另一特性染色体不同的DNA，和对方不能有效地配对，被纠错的时机就比较小，因此错误和丢掉就会不断堆集。所以哺乳动物的X染色体和鸟类的Z染色体都比较大，也比较稳定，而哺乳动物的Y染色体和鸟类的W染色体就比较小，并且“退化”很快。

  据估计，人类的Y染色体在曩昔的3亿年间

  （从哺乳动物和匍匐动物分隔时算起）

  现已失去了1393个基因，也便是每100万年丢掉约4.6个基因。现在Y染色体只剩下几十个基因，依照这个速度，再有1000万年左右，Y染色体上的基因就会被“丢光”，其间或许包括决议性其他SRY基因。有人忧虑，那时“男人”或许就不存在了。

  可是假如比较人类和黑猩猩的Y染色体，就会发现从约500万年前人类和黑猩猩“各奔前程”以后，并没有失去任何基因。在2500万年前人类和恒河猴

  （rhesusmacaque）

  分隔以后，也只失去了一个基因。这阐明每100万年丢掉4.6个基因的推论是不正确的。人类Y染色体在曩昔几千万年中的退化或许并不如想象的那么快。

  

  约500万年前人类和黑猩猩“各奔前程”。

  究其原因，或许是由于人类的Y染色体上有8个“回文结构”

  （palindrome）

  ，即正读和倒读都相同的DNA序列，总共有570万个碱基对。这是Y染色体的一些片段复制自己，又反向衔接构成的。这些片段的两头能够彼此结合，构成回形针那样的结构。它相当于Y染色体上的一些DNA序列也有了备份，能够起到常染色体的“双份作用”，所以Y染色体现在仍是有坚持自己稳定性的机制的。

  

  Y染色体的回文结构，图中竖起的回形针结构便是由回文结构构成的。

  就算Y染色体有一天真的消失了，男人也不一定消失。XO型的蝗虫就没有Y染色体，可是也发育成为雄性。日本的一种老鼠，叫做裔鼠

  （Ryukyuspinyrat）

  ，并没有Y染色体（相当于XO体系）

  ，可是相同有雌雄之分。或许它们现已开展出一个基因，能够代替SRY基因的作用。

  生物在性别决议机制上是非常灵活的，咱们不用为男性的将来忧虑。有性生殖是最有利于物种保存和繁殖的生殖方法，演化进程一定会把这种繁殖方法维持下去的。咱们能够继续享用有性生殖带给咱们的多姿多彩的“有性生命历程”，包括铭肌镂骨的爱情和温馨的家庭日子。