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?( 二 )


目前研究人员对鸭嘴兽的10条性染色体的基因内容知之甚少,但现有的少数数据非常惊人 。研究表明鸭嘴兽的X1染色体与哺乳动物X的染色体相似;而X5染色体含有鸟类性别决定基因DMRT1 。
这意味着哺乳动物的X和Y染色体是在1.66亿年前单孔目分化后由常染色体对进化而来的,因此它们比之前认为的要年轻1.45亿年 。这或许不是好事,因为存在的时间短了,意味着Y染色体退化的速度比原先估计得更快了 。
最早期的Y染色体和X染色体大小一样,而且含有所有相同的基因,但不同于常染色体,Y染色体只能作为单一的拷贝,从父亲传递给儿子,更尴尬的是,Y染色体上的基因不能进行基因重组 。

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?

文章插图
X染色体(左)和Y染色体(右)
在每一代中发生的基因重组或许能帮助消除有害的基因突变,但X染色体和Y染色体之间的基因重组对生命体有害的,它会导致雄性丢失Y染色体上的必需基因,雌性则多出原本只会出现在Y染色体上的非必需基因甚至是有害基因 。
由于无法得益于重组,导致Y染色体的基因则会随着时间不断退化,最终将会从基因组中消失 。有研究表明,在几亿年的进化过程中,X染色体保留了数百个基因,与此同时Y染色体似乎处于“进化自由落体”状态,只剩下七八十个基因 。
这或许不是耸人听闻,在几种啮齿动物中已经发现Y染色体完全消失的实例,如在鼹形田鼠的鼠类不论雄性或雌性的基因型皆为XO,而所有坦氏鼹形田鼠的基因型皆为XX 。
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?

文章插图
鼹形田鼠
到目前为止,在其各自基因组中均未发现胎盘类保守的性别决定因子SRY,而是由第二号染色体的CBX2基因发挥了决定雄性性别的作用 。
当然在人类Y染色体是否会消失的问题上,也有“保留派”认为,Y染色体的防御机制能够对自己进行挽救,有研究表明Y染色体的基因丢失已经停滞了0.25亿年 。
2010年麻省理工学院的研究人员在完成了对黑猩猩和人类Y染色体的详细比较后发现,黑猩猩和人类Y染色体上的基因正在快速变化 。
该研究的作者之一、麻省理工学院怀特黑德研究所主管戴维·佩奇(David Page)表示,Y染色体看起来是“我们基因组中最具进化活力的部分” 。
他们的研究表明,即使是一小部分基因也能进行大量的进化,“就好像Y染色体是一个不断被改造的房子” 。自从黑猩猩和人类从一个共同的祖先进化而来之后的大约600万年里,这种重塑一直在以惊人的速度进行 。
不过目前还不清楚这些基因变化到底完成了什么,但在黑猩猩身上,有证据表明这种改变增加了精子的产量 。
现在再看我们开头提出的问题,如果Y染色体消失了,男性也会随之消失吗?答案或许是否定的 。
Y染色体确实很重要,除了SRY,还包含制造正常精子所必需的基因 。不过Y染色体的退化可能导致其他染色体“接管”其原有基因,最终Y染色体完全消失,而新的性别决定系统将会诞生 。
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?

文章插图
 


推荐阅读