Y染色體會消亡嗎？

導語：男性特有的Y染色體正在消亡，從誕生之初的1438個基因，到今天只剩45個了。未來某一天，人類的世界會不會變成“女兒國”？幸好Y染色體退化的速度很緩慢，真到那時候，人類有可能已經演化出新的性別決定機制，男人們也會“浴火重生”。

近期，《美國國家科學院院刊》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現，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的蛋白質。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育，然后卵巢分泌雌激素，刺激女性胚胎開始發育女性的性征。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。在減數細胞分裂時，如果其中一個出現缺陷，就能通過與備份的對照很快糾正錯誤，并進行修補。然而“脆弱”的Y染色體卻不與同伴X染色體進行對照修錯。封閉保守的結果就是自取滅亡。在數百萬年的演化中，Y染色體上的基因不斷減少，這幾乎成了一種不可逆轉的趨勢。

生物考古學的創立者之一布賴恩?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，雄性生殖細胞和它們的DNA分裂非常非常頻繁。而大多數的突變就發生在DNA鏈條分裂和復制的過程中。因此，Y染色體從本質上就是不穩定的。根據估計，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在的1％。現在已經知道，Y染色體的突變會降低男性的生殖能力。我們已經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生的后代多一倍。

根據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模得以維持。男性是不能直接產生后代的，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，整個種群的規模就能維持了。

而且英國倫敦帝國學院進化生物學家賈德森在她的《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論。蛭形輪蟲是完全無性繁殖的復雜動物，而且有著8500多萬年的漫長進化史。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，牛津大學人類遺傳學教授布賴恩塞克斯就在他的著作《亞當的詛咒》中提出，即便地球上沒有男性，女性仍可通過“單性繁殖”產生后代。這樣的技術是切實可行的，不是科幻小說。

塞克斯教授和紐卡斯爾大學的成員已經掌握了使男性骨髓干細胞轉化為“人工精子”的技術，下一步他們將嘗試采用女性骨髓干細胞制造“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，女性骨髓干細胞產生的“人工精子”是沒有Y染色體的，所以“單性繁殖”產生的后代仍為女性。

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，人類有可能已經演化出新的性別決定機制，出現“新男人”。更何況人類絕不會束手就擒，為了延續種群，也會開發出更為先進的生物技術。

也許不會成為現實

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。

《美國國家科學院院刊》刊登了一項新研究，科學家用母雞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系等。結果表明這些染色體在過去數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、倫敦大學學院遺傳學、進化與環境系的朱迪斯.曼科教授表示：“Y染色體不會消失，不會像有些科學家以前認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：“我們的研究結果表明，男人Y染色體和母雞W染色體對生育力至關重要。這是W連鎖基因進化而來的能力，是它們生存下來的關鍵。研究表明Y染色體和W染色體不會消失，會存在很長時間。”

懷海德生物醫學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現，黑猩猩的染色體中有5個基因已經退化，而人類染色體中沒有這種現象。他們認為在人和黑猩猩走上各自進化道路的這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。

澳大利亞國立大學的基因研究員格雷夫斯雖然認為Y染色體肯定會消失。但她同時認為，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擔了SRY基因的責任。”

不管男人是不是真的沒有遙遠的未來，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，不過科學家的描繪卻讓我們有了更多思考和準備的時間。

（整理自中國科普期刊研究會）