人類細胞有23對染色體,,其中22對是常染色體,,還有一對是性染色體,,男性的是XY,,女性的則是XX,。 性染色體決定了男女的不同,,X染色體上具有大約1000個基因,,Y染色體與之相比就少多了,只有45個,。 一個嬰兒出生前是男是女取決于他(她)體內(nèi)是否有Y染色體,,可以說,Y染色體是雄性的唯一性象征,。 但現(xiàn)在有一項研究表明,隨著時間的流逝,,Y染色體上的基因正在逐漸減少,這意味它可能喪失對性別的決定性作用,。 那么,,Y染色體真的會“消失”嗎?一旦它們消失是不是人類男性也會隨之消失,,而僅剩女性,? 圖為:遠古哺乳動物 性染色體是怎么來的 其實,,性染色體并非自古以來就有,而是在生物進化史中的某個時刻突變來的,,由于是有利突變所以保留了下來。 當?shù)谝慌溉閯游镌?00億至2億年前進化時,,他們是沒有性染色體的,,或者說他們的性染色體與常染色體沒有任何區(qū)別,,無論是大小、結構還是功能,。 我們可以認為這些古老的動物是不需要性染色體的,那它們沒有性染色體的話如何區(qū)分雌雄呢,? 這個問題可以從現(xiàn)存的生物中找到答案,比如鱷魚的性別受孵化時溫度的影響,,還有一些冷血的脊椎動物則是雌雄同體,。 在某一時刻,某個遠古哺乳動物的祖先發(fā)生了等位基因的變異,,只要擁有這對等位基因的個體就會成為雄性,。 經(jīng)過漫長的演化后,這對等位基因中的一個基因所在的染色體最終變成了Y染色體,,另一個基因所在的染色體變成了X染色體,。 從一對常染色體進化成性染色體可以更好的適應有性生殖,而且能更有效的傳遞遺傳物質,,這是它做為有利突變的主要表現(xiàn),。 圖為:Y染色體只剩下45個基因 Y染色體為什么退化 Y染色體的退化不是從最近開始的,而是自遠古時代常染色體變成性染色體后就一直在緩慢進行,。 人類的Y染色體原本擁有1438個基因,,但現(xiàn)在只有45個,在演變的過程中有1393個基因丟失了,。 X染色體有著良好的基因“保存率”,,那為什么Y染色體“留不住”基因呢?這可能是因為它太“另類”了,。 基因是會發(fā)生突變的,,其中許多突變是有害的,染色體可以通過彼此重組(基因重組)而避免將這些有害突變傳遞給后代,。 圖為:基因重組示意圖 減數(shù)分裂期間,,父系和母系染色體會隨機混合并兩兩成對,這種隨機配對可以有效消除掉有害的突變,。 從1到22號染色體都可以進行這種有益的配對,,但Y染色體和X染色體由于相似性不足而無法重組。 也就是說,,Y染色體上可能積累了很多的有害突變,,但卻沒有染色體能幫它化解,久而久之,,這些發(fā)生有害突變的基因就會被淘汰掉,。 生物總是精打細算從不多一分,,染色體上的基因一少,基因的載體染色體也就越來越小了,。 人類男性是否會消失 隨著基因的減少Y染色體也變得越來越小,,如果有一天基因變?yōu)榱悖琘染色體完全消失,,是否意味著人類男性也會自此消失,? 這聽起來是個合理的疑問,但沒有Y染色體雄性一定就會消失嗎,?好像并不是這樣,,地球上就有現(xiàn)成的例子,。 一些嚙齒類動物比如鼴形田鼠和刺鼠就已經(jīng)失去了它們的Y染色體,,但它們依舊有雄性和雌性之分。 我們通常認為性染色體是非常重要的物質,,如果一個人有Y染色體那他就是男性,,如果沒有就是女性。 但其實不是這樣的,,研究表明有95%的男女性之間的差異實際上并不取決于性染色體,,例如在6號常染色體上就發(fā)現(xiàn)了一種與女性發(fā)育有關的基因。 嚙齒類動物沒有Y染色體卻也能辨別雌雄的奧秘何在呢,?其實是它們進化出了“新的性染色體”,,也就是說原先性染色體上的功能被別的染色體給“接管”了。 人類的Y染色體發(fā)展方向更可能與此類似,,而不是Y染色體消失后就沒有決定雄性性別的基因了,,從而沒有男性了。 生命的神奇之處就在于它的完整性:不多一分,,不少一件,,多了的會慢慢消失,少了的也會慢慢補上,。 最后 Y染色體上的基因的消失速率大概是每100萬年丟失4.6個基因,,按照這個速度推算,大約在1000萬年后Y染色體會完全喪失功能,。 這顯然是個極其漫長的過程,,這樣的突變我們可能是沒機會經(jīng)歷了。但興許有人出生時的確具有新的性染色體,,那一定是件神奇的事,。 |
|