如果460万年后Y染色体真的消失了,人类会变成孤雌生殖吗?

男女比例失衡的论调一度引起了不少男性的焦虑,在这种大环境下,高校性别比也成了被调侃的对象 。每年招生季,理工科大学“一对情侣三对基”的现象总要被拉出来公开处刑 。
曾有统计数据表明男性比女性多了近3000万人,当然考虑到两性不同的适婚年龄以及各种复杂的因素,这个数据并不能代表最后的光棍人数,但比单身更可怕的是,与男性同胞紧密相关的Y染色体似乎正在慢慢退化消失 。

如果460万年后Y染色体真的消失了,人类会变成孤雌生殖吗?

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我们知道人类体细胞中有23对染色体,其中22对是常染色体,还有1对是性染色体,即X染色体与Y染色体,这决定了我们的性别 。
常染色体的形态、大小基本相同,而且性质也相似,于是两两之间可以很好地配对,但是X染色体和Y染色体在形态和功能上则有很大的区别 。
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男性体内23对染色体
一般来说,女性拥有两个完全正常的X染色体,而男性拥有的则是一个正常的X染色体和一个萎缩的Y染色体 。我们可以简单地认为,Y染色体决定了一个人是否成为男人 。
不同于顶天立地的男子形象,人类的Y染色体十分短小精悍 。而且有科学家发现Y染色体已经在快速地退化,如果继续保持这样的退化率,Y染色体会在460万年后完全消失 。
这个时间听起来似乎很长,但地球上的生命其实已经存在35亿年了 。于是我们不得不去思考这样一个残酷的事实:如果Y染色体最后消失了,世界上就没有男人了吗?一切要从Y染色体的功能和起源说起 。
1902年麦克朗在直翅目昆虫中首次发现性染色体后,性别决定才和性染色体联系了起来 。不过直到1990年,辛克莱(Sinclair)等人才发现了Y染色体性别决定区(SRY) 。
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这是存在于人体Y染色体短臂末端上的一段基因片段,是决定男性睾丸发育的主要基因 。
SRY的蛋白质产物会影响另一个叫做Sox9的基因表达,进而使个体发育为男性 。2018年研究人员在即将性别分化的小鼠胚胎中,定位和敲除掉Sox9的增强子,使Sox9不表达,结果显示XY小鼠永远不会变成雄性,而是维持雌性 。
由此可见XY染色体携带者之所以能分化成男性,完全仰仗Sox9基因蛋白引导XY染色体携带者的睪丸发育,而SPY可以看作是决定性别遗传的主开关 。
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XY染色体携带者可能是女性,反过来XX染色体携带者其实也有可能成为男性 。在减数分裂过程中,Y染色体有时候会和X染色体发生互换,如果SRY恰巧身处其中,就有可能导致这种情况 。
SRY的发现让人们了解了X和Y是如何进化的,目前普遍认为性染色体是由相同的常染色体演变而来的 。Sox3基因原本位于远古哺乳动物祖先的一对常染色体上,启动子序列驱动Sox3在精子前体和中枢神经系统中的表达 。
之后一条染色体上的Sox3被一个驱动未分化性腺(一种可以发育成卵巢或睾丸的组织)表达的序列所取代,形成了SRY来指导睾丸的发育 。随着时间的推移,这条染色体上男性发育不需要的基因被降解,于是产生了Y染色体,而拥有本来 SOX3 的那条染色体,现在成为了X染色体 。
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相对于整个生命的演进,性染色体其实仍然比较年轻 。X染色体和Y染色体早前一度被认为已经向不同方向演化了3亿年 。但对鸭嘴兽基因组测序的研究表明,XY性别决定系统可能在大约1.66亿年以前才出现,是在单孔目动物从其他哺乳动物中分离出来开始的 。
目前大部分哺乳动物的性别,包括胎盘类和有袋类,是由XY性别决定系统决定的,但大多数的变温脊椎动物体内并没有性染色体 。
我们小时候被告知鳄鱼的性别是由温度决定的时候,一定感到十分惊讶,事实上它们的性别是由外界环境而不是个体基因型决定的 。当然有一些类群已经分化了性染色体,比如蛇类的ZW性别决定系统,这和鸟类的性别决定类似 。
作为最低等的哺乳动物,看上去既像爬行动物又像哺乳动物,还像鸟类的单孔目自然是是确定XY染色体如何进化的理想选择 。
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鸭嘴兽
与大部分哺乳动物不同,鸭嘴兽有10条性染色体,其中雄性鸭嘴兽有5条X和5条Y染色体,而雌性鸭嘴兽有10条X染色体,这十条染色体通过细胞分裂时的9个拟常染色体区域连接在一起 。


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