我們出生時的性別在很大程度上取決於遺傳因素:XX還是XY。由於Y染色體有45個基因(相比之下,X染色體大約有1000個基因),所以Y染色體顯得微不足道。研究表明,它已經隨著時間的推移而縮小。這一觀點被一些人解讀為人類的滅亡。那麼Y染色體真的在消亡嗎?這對男性意味著什麼呢?
要回答這些問題,我們必須回到過去。我們的性染色體並不總是X和Y,決定男性或女性特徵的因素與他們沒有特別的聯繫。當最早的哺乳動物在1億到2億年前進化時,它們根本沒有任何性染色體。相反,X染色體和Y染色體就像其他染色體一樣,大小相同,結構也相應。
值得注意的是,動物不需要性染色體。那時候是這樣,現在仍然是這樣。我們所有的染色體都是性相關基因和非性相關基因的混合體。Y染色體唯一的特殊特徵是一個叫SRY的基因,它在睪丸發育過程中起著開關的作用。對於短吻鱷和海龜來說,連開關都沒有必要,胚胎發育的溫度決定了它們的性別。我們的哺乳動物祖先很可能也有這個特徵。但在某一時刻,這些祖先中的一條普通的、古老的非性染色體發展出了這樣一個開關基因。
但是一旦Y染色體存在,它就開始收縮。隨著時間的推移,基因會發生突變,其中許多是有害的。染色體可以通過彼此重組來避免這些突變的傳遞。在減數分裂期間,當我們的身體產生精子和卵子時,父親和母親的染色體隨機混合和匹配。這種基因「舞蹈」破壞了基因的變種,只有具有功能的拷貝才會被遺傳。
所有的染色體都是這樣的:來自母親的1號染色體與來自父親的1號染色體配對,以此類推。然而,Y沒有配對夥伴。雖然X染色體可以重新結合,但Y染色體和X染色體沒有足夠的相似性來重新結合。因為在一個個體中很少有兩個Y染色體,所以Y不能自我重組。如果發生了不好的突變,通常你可以和你的伴侶交換。但Y不能這樣做,Y染色體積累了有害的突變,隨著時間的推移,這些突變被自然選擇淘汰,直到Y變得越來越小。
1.66億年前,Y染色體有1669個基因,和當時的x染色體一樣。如果丟失的速率是一致的:每百萬年有10個基因,而我們只剩下45個,那麼整個Y將在450萬年後消失。但最近的研究表明,隨著時間的推移,退化的速度已經減緩。
2005年發表在《自然》雜誌上的一項研究中,研究人員比較了人類和黑猩猩的Y染色體。2012年,同一組研究人員對一隻恆河猴的Y染色體進行測序,並再次將結果發表在《自然》雜誌上。研究人員發現,自從2500萬年前人類和恆河猴分道揚鑣以來,人類的Y染色體只丟失了一個基因。自從600萬年前黑猩猩分化以來,它沒有丟失過任何基因。這些結果表明,衰老並沒有按照線性方式發生,即每百萬年失去10個基因。
Y染色體的丟失並不是不可能的,其他物種也會發生這種情況。兩種被稱為鼴鼠的地下嚙齒類動物分別失去了Y染色體。生活在日本幾個小島上的三種瀕臨滅絕的刺鼠也是如此。但正如這些物種所證明的那樣,Y染色體的缺失並不會毀滅它們的生存,刺鼠和鼴鼠仍然有雄性和雌性。
事實上,男性和女性之間95%表達不同的基因實際上並不存在於X和Y染色體上。失去Y染色體並不意味著失去男性,相反,Y染色體的缺失可能意味著另一個基因將取代性別的主要決定因素。