1000萬年後,決定人類性別的Y染色體將消失,那時人類會怎麼樣?

怪羅科普 發佈 2023-06-06T03:54:39.026036+00:00

人類男性的Y染色體正在消失似乎已經不是什麼秘密了,然而眾所周知,人類和許多哺乳動物一樣,是由Y染色體來決定性別了。那麼問題就來了,如果Y染色體完全消失的話,對人類來說意味著什麼?性別消失?還是會有更奇妙的事情發生?為什麼說Y染色體正在消失?

人類男性的Y染色體正在消失似乎已經不是什麼秘密了,然而眾所周知,人類和許多哺乳動物一樣,是由Y染色體來決定性別了。

那麼問題就來了,如果Y染色體完全消失的話,對人類來說意味著什麼?性別消失?還是會有更奇妙的事情發生?

為什麼說Y染色體正在消失?

關於Y染色體如何決定性別的,現在已經非常清楚了,1990年的時候,科學家確定了Y染色體上的一些特殊基因——被命名為 SRY基因(Y上的性別區域)。

SRY基因是一種轉錄因子,在受孕後大約 12 周的時候,它會啟動其他調節睪丸發育的基因促使睪丸發育,然後胚胎睪丸產生雄性激素,並確保胎兒發育成男孩。

雖然Y染色體在性別決定這點上有著不可或缺的作用,但是整條Y染色體對其它性狀的影響,可以說是微乎其微。

因為其同源染色體——X染色體擁有1000多個基因,而Y染色體實際上只有45個基因,以及大量的(一些簡單重複沒啥實際作用的 DNA)。

對於大部分哺乳動物而言,在性別決定方面基本一致,都是由Y染色體上 SRY基因決定的,而且Y染色體現狀也基本一致——攜帶的基因很少。

不過,有兩種哺乳動物除外。

第一種就是像鴨嘴獸這樣原始的哺乳動物。

鴨嘴獸雖然已經進化到用母乳哺育後代,但是它們沒有胎盤,也沒有育兒袋,而是像爬行動物一樣是卵生的。

通過觀察鴨嘴獸的遺傳信息發現,它們也不是單一的XY染色體決定性別,實際上他們擁有多條X和Y染色體,共同決定了鴨嘴獸的性別,在脊椎動物中獨一無二。

除此之外,鴨嘴獸的XY染色體也並不像其它哺乳動物那樣十分「不對等」,在鴨嘴獸的細胞中,XY染色體更像是一對普通的同源染色體,攜帶的基因種類和數量基本一致。

從鴨嘴獸的例子中,科學家推測出兩個可能,第一個就是單一決定性別Y染色體是在哺乳動物出現之後才出現的,第二個則是它最初應該也是一條正常的染色體,和現在的X染色體應該基本一樣

鴨嘴獸和現存的其它哺乳動物的祖先在大約1.66億年前開始分道揚鑣,彼此演化,一些科學家就是以這個時間計算出人類Y染色體的「退化」速度的。

大約就是平均每100萬年丟失4.6個基因,那麼剩下的45個基因,差不多就是還有1000萬年,這可能就是人類Y染色體的壽命了。

不過,很明顯這種計算方法十分粗糙,所以人類的Y染色體具體還能存在多少時間有許多爭議——現在我找到的數據來看,從幾千年到永遠不會消失的說法都有

雖然Y染色體永遠不會消失的結論也有很多人相信,但更多人還是相信它確實會消失的,畢竟幾乎所有哺乳動物的Y染色體確實有這種潛質。

如果沒有Y染色體的話,意味著男性將消失,而哺乳動物無法通過所謂的孤雌生殖用自己的基因直接產生後代——因為至少有30個「印記基因」必須來自雄性。

那麼這是否意味著,包括人類在內的許多哺乳動物最終結局就是滅亡於「雄性消失」呢?

好吧,好消息是這樣的事情可能不會發生,因為自然界已經有哺乳動物的Y染色體完全消失了,但是它們並沒有滅絕。

這些失去Y染色體的哺乳動物就是我們前面提到的第二種不使用XY性別決定系統的哺乳動物。

失去Y染色體會怎麼樣?

目前已知有兩種哺乳動物是真的沒有Y染色體,一種是在日本奄美大島發現的奄美刺鼠 ( Tokudaia osimensis ) ,另一種是東歐的東部田鼠( Ellobius tancrei )。

這兩種哺乳動物的雌性和雄性都只有一條X染色體,這條曾經的「性染色體」沒有與自己配對的染色體,以單一形式存在,但是動物依然出現了雌性和雄性。

很多人可能好奇,缺少一條染色體它們怎麼還能正常活下來。

其實這是正常的,特別是像Y染色體這種本身就沒幾個基因的,能決定的東西有限,真正奇怪的是他們怎麼還能有雌雄之分。

其實,在人類中確實存在擁有XX染色體是男性的情況,也存在XY確實是女性的,這個被稱為性反轉綜合徵

性反轉綜合徵比想像得要多許多,就拿XX男性來說,大約是每2萬人中就有一人是這樣的。

在人類中,之所以不需要Y染色體也能出現男性,其實原因特別簡單,就是因為Y染色上的 SRY基因在減數分裂的時候轉移到其它染色體上了。

只要有SRY基因,它就能激活睪丸的發育,自然就出現雄性,但是我們前面提到的兩種動物,它們沒有Y染色,也沒有SRY基因

現在沒人知道它們是如何發育出性別的,這依然是個迷,不過這兩個例子可以告訴我們,哺乳動物的結局沒那麼可悲。

日本的科研團隊對奄美刺鼠進行了很長時間的研究,也完成了基因測序,雖然他們並沒有發現任何雄性獨有的變異,但是他們聲稱發現了一個比較有趣的事實,那就是奄美刺鼠3號染色體的兩個副本之一有一個重複區域,就在SOX9基因旁邊。

我們前面提到過SRY基因是激活了其它基因才最終導致睪丸發育的,而它激活的途徑就是開始於SOX9基因。

這個變異很可能就是奄美刺鼠在沒有SOX9基因的情況下,依然出現了性別的原因所在,因此他們把3號染色體定義為 proto-X 和 proto-Y(原始XY染色)。

奄美刺鼠的3號染色體能不能成為新的性染色體需要更多的研究去證實,但如果是這樣的話,那麼這對染色體可能會再次經歷之前XY的過程——Y染色體不停減短。

人類可能也會經歷這個過程,大約1000萬年後,或許人類種群中的一部Y染色體完全消失,只剩下一個X染色體繼續繁衍。

你可能還會好奇剩下的那個一個X染色體,其結果會怎麼樣?

或許有兩種可能,一個是它要麼也逐漸消失,因為沒有配對的染色體,隨著時間推移它的突變量會快速積累,這不利於生存,如果種群沒法將其剔除的話,等待它們的可能只有滅絕。

另外一種可能是出現了一條與之配對的染色體,就像現在東部田鼠的近親——北部鼴鼠一樣,它們也是沒有Y染色體的,但是它們的雌雄都有XX染色體。

當然,這些都只是猜測,畢竟人類的Y染色體消失與否,都還存在很大爭議,就短期上來看,確實沒有找到有力證據表明它存在一些不穩定,會讓它繼續「退化」。

不過無論結局如何,這都是一個漫長的過程,漫長到那時候的物種和現在的,在遺傳上存在巨大的差異,只能劃分為不同物種。

關鍵字: