Y染色體將會消失？

近期，《美國國家科學(xué)院院刊》刊登了一項新的研究，證明未來Y染色體并不會消失，也就是說男人還是會繼續(xù)存在的，地球并不會變成一個“女兒國”。為什么會要做這樣的研究呢？那是因為之前有研究發(fā)現(xiàn)，男性特有的Y染色體正在消亡：3億年前，Y染色體誕生之初曾含有1438個基因。但是演化到今天只剩下45個基因。按照這個速度推算，1000萬年之后Y染色體將會完全消失。

Y染色是否真的將會消失？沒有了男人的世界將會怎樣？

脆弱的Y染色體

染色體是基因的載體。人類的細(xì)胞中有23對染色體。其中包括22對常染色體和1對性染色體。性染色體包括X和Y染色體，決定人類的性別。男性的性染色體為XY，而女性為XX。

和勤勞強大的X染色體相比，男性特有的Y染色體顯得懶惰矮小。它不但體積不及X染色體的1/3，而且其中絕大多數(shù)DNA序列都是沒有功能的，參與“工作”的基因甚至不及X染色體的1/10 。

但是，Y染色體也有自己的核心競爭力，它的存在對人類性別的決定具有重要意義，其王牌就是SRY基因。SRY基因，又稱睪丸決定因子，是一種在男性性腺中表達(dá)的蛋白質(zhì)。在胚胎的性分化過程中，SRY基因刺激原始性腺向睪丸方向發(fā)育，然后這個最初的睪丸就開始分泌雄激素，主要是睪丸素，刺激男性胚胎整個向男性化的方向發(fā)展。如果沒有SRY這個基因刺激的話，原始性腺就會自然而然地向卵巢方向發(fā)育，然后卵巢分泌雌激素，刺激女性胚胎開始發(fā)育女性的性征。可以這樣說，沒有SRY基因，世界上就沒有男人。

除Y染色體外，其他染色體包括X染色體，都是成對存在的。成對存在的兩條染色體互為“備份”，能清除危害自身基因的變異。在減數(shù)細(xì)胞分裂時，如果其中一個出現(xiàn)缺陷，就能通過與備份的對照很快糾正錯誤，并進(jìn)行修補。然而“脆弱”的Y染色體卻不與同伴X染色體進(jìn)行對照修錯。 封閉保守的結(jié)果就是自取滅亡。在數(shù)百萬年的演化中，Y染色體上的基因不斷減少，這幾乎成了一種不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。

生物考古學(xué)的創(chuàng)立者之一布賴恩·塞克斯博士是這樣闡述自己的理論的：

之所以預(yù)言Y染色體會消失是因為不像其他的染色體，Y染色體沒有機會與別的任何染色體混合，這樣它不能利用有性生殖提供的機遇與其他染色體交換DNA——這是一個可悲的諷刺，因為正是Y染色體首先將男性從女性中區(qū)分出來。Y染色體從一個男人傳遞給另一個男人，他不能通過基因重組修復(fù)自身的變異。

更有甚者，Y染色體因為長時間禁閉在男性種系中，所以會遭受比別的染色體更高的突變幾率。為保持精子的不斷形成，雄性生殖細(xì)胞和它們的DNA分裂非常非常頻繁。而大多數(shù)的突變就發(fā)生在DNA鏈條分裂和復(fù)制的過程中。因此，Y染色體從本質(zhì)上就是不穩(wěn)定的。根據(jù)估計，在大概5000代也就是12.5萬年后，男人的生殖能力將大約只有現(xiàn)在的1％。現(xiàn)在已經(jīng)知道，Y染色體的突變會降低男性的生殖能力。我們已經(jīng)目睹了男性生殖能力一直以來正在緩慢地下降，最終，男人將不再具有自然生育能力。

無性生殖也挺好

從遺傳的觀點來說，倘若地球成為了“女兒國”，人類放棄男女交配，而改以無性生殖方式進(jìn)行繁衍，可能會效率更高。因為在其他條件相同的情況下，一個種群中的一個無性生殖的雌性，其后代要比雌雄交配產(chǎn)生的后代多一倍。

根據(jù)棘輪理論和小斧頭理論，無性生殖的生物會不斷積累有害突變，從而漸漸死于遺傳疾病；而根據(jù)紅色皇后理論，無性生殖的生物由于缺乏基因的多樣性，所以極容易感染傳染病，從而死于瘟疫。

這樣看來，這個世界似乎不能沒有男性。

不過咱們還可以這樣思考：一對夫婦必需要有兩個孩子，才能讓整個種群的規(guī)模得以維持。男性是不能直接產(chǎn)生后代的，所以假如女性的孩子少于兩個，那么整個種群就會縮小。可是，假若人類改為無性生殖，所有人都是女性，那么每個女性只需有一個孩子，整個種群的規(guī)模就能維持了。

而且英國倫敦帝國學(xué)院進(jìn)化生物學(xué)家賈德森在她的《動物性趣》中討論的一種“絕對處女”——蛭形輪蟲也可以推翻這種結(jié)論。蛭形輪蟲是完全無性繁殖的復(fù)雜動物，而且有著8500多萬年的漫長進(jìn)化史。沒有人知道為何它們能離開雄性生存這么久，可是假若它們可以，為何人類就不行呢？

早在6年以前，牛津大學(xué)人類遺傳學(xué)教授布賴恩塞克斯就在他的著作《亞當(dāng)?shù)脑{咒》中提出，即便地球上沒有男性，女性仍可通過“單性繁殖”產(chǎn)生后代。這樣的技術(shù)是切實可行的，不是科幻小說。

塞克斯教授和紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的成員已經(jīng)掌握了使男性骨髓干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為“人工精子”的技術(shù)，下一步他們將嘗試采用女性骨髓干細(xì)胞制造“人工精子”。倘若實驗成功，大約35小時女性就可繁殖她們的下一代。即便如此，女性骨髓干細(xì)胞產(chǎn)生的“人工精子”是沒有Y染色體的，所以“單性繁殖”產(chǎn)生的后代仍為女性。

總而言之，盡管Y染色體在不斷退化，然而其過程是緩慢的。到了男人滅絕的那個時候，人類有可能已經(jīng)演化出新的性別決定機制，出現(xiàn)“新男人”。更何況人類絕不會束手就擒，為了延續(xù)種群，也會開發(fā)出更為先進(jìn)的生物技術(shù)。

也許不會成為現(xiàn)實

上文的一切理論和研究似乎都在為一個沒有男人的世界做著準(zhǔn)備，咱們先不說如果這項論斷成真也是很久以后的事情了，對于是否成真，研究者們也有不同的意見和證據(jù)。

《美國國家科學(xué)院院刊》刊登了一項新研究，科學(xué)家用母雞W染色體這一特定例子，研究了性染色體上的基因是如何世代遺傳的，以及它們和生育力的關(guān)系等。結(jié)果表明這些染色體在過去數(shù)百萬年里確實收縮不少，失去許多原始基因，但剩余染色體在預(yù)測生育力上依然扮演著極其重要的角色。

該研究報告資深作者、倫敦大學(xué)學(xué)院遺傳學(xué)、進(jìn)化與環(huán)境系的朱迪斯.曼科教授表示：“Y染色體不會消失，不會像有些科學(xué)家以前認(rèn)為的那樣成為遺傳荒地。”母雞W染色體完全類似于男人Y染色體，因為它們都是性染色體，雄性和雌性繁殖時不會重組，但這個基因組的其他部分就會重新組合。重組使連鎖基因從染色體上分離出來，而連鎖基因使選擇更有效，有助擺脫缺損突變。

曼科表示：“我們的研究結(jié)果表明，男人Y染色體和母雞W染色體對生育力至關(guān)重要。這是W連鎖基因進(jìn)化而來的能力，是它們生存下來的關(guān)鍵。研究表明Y染色體和W染色體不會消失，會存在很長時間。”

懷海德生物醫(yī)學(xué)研究所研究人員佩奇等人在比較了人和大猩猩的Y染色體上所獨有的基因后發(fā)現(xiàn)，黑猩猩的染色體中有5個基因已經(jīng)退化，而人類染色體中沒有這種現(xiàn)象。他們認(rèn)為在人和黑猩猩走上各自進(jìn)化道路的這600萬年中，即使人類Y染色體有基因流失也是極少一部分。因此，對于Y染色體將在1000萬年后消失的說法可以不予理會。

澳大利亞國立大學(xué)的基因研究員格雷夫斯雖然認(rèn)為Y染色體肯定會消失。但她同時認(rèn)為，Y染色體消亡并不意味著男性的消亡。換言之，男性即便失去Y染色體和必不可少的SRY基因也有可能繼續(xù)生存下去。例如東歐鼴鼠和日本田鼠等一些嚙齒類動物，它們和人類一樣是有胎盤的哺乳動物，盡管雄鼠們沒有Y染色體和SRY基因，卻依然可以健康地繁衍生殖。

格雷夫斯說：“可能有其他一些基因負(fù)擔(dān)了SRY基因的責(zé)任。”

不管男人是不是真的沒有遙遠(yuǎn)的未來，世界是否真的會變成一個“女兒國”，那都將是我們看不見的未來，不過科學(xué)家的描繪卻讓我們有了更多思考和準(zhǔn)備的時間。