同一家族的男子,Y染色體是不是都是同一條,就像姓氏一樣?

2020-11-24 騰訊網

Y染色體是人類一對性染色體中的一條,另一條是X染色體。人類有23對染色體,其中22對常染色體男女都一樣,而性染色體決定性別,女性是XX,男性是XY。Y染色體是祖傳父、父傳子、子傳孫的,因此順著Y染色體,能找出一個家族的整個父系鏈條。理論上說,同一個姓的男子,Y染色體都應該是相同的。

線粒體基因組是母系遺傳的,但兒女都傳,不像Y染色體傳男不傳女。Y染色體就像父系社會中一個家族的傳家寶,只傳家族男丁,並在子孫世代之間相傳。

Y染色體在父子間流傳

但是,一些男權主義者想拿Y染色體給男尊女卑的封建糟粕思想找科學依據,還是醒醒吧。Y染色體在20世紀初才發現,父系社會早在5000年前就形成了,而且Y染色體的自然特性也和父權傳統文化相去甚遠。

Y染色體的遺傳貢獻太小

Y染色體上最重要的是SPY基因,該基因能觸發雄性發育,對精子合成至關重要。因此,有Y染色體才能成為雄性。但除此之外,Y染色體就沒有其他重要功能了,它與性格、智力、外貌等重要的特質統統沒有關係

人類基因組測序現在已經完成,共有20412個編碼蛋白的基因,其中Y染色體上只有71個,在基因組中所佔比例還不到1%。X染色體比Y大得多,有842個基因,線粒體DNA有13個基因。

人類基因組

22對常染色體的編號是按大小排序的,1號最大,22號最小。X染色體與7號相當,而Y染色體和19、20號差不多大。1號染色體有2058個基因,連22號染色體都有488個基因。

父母基因重組產生子代的時候,雙方每人給子女一套常染色體,母親給子女一條X染色體,父親給兒子一條Y,給女兒一條X。線粒體位於細胞質內,因此全由母親提供(精子沒有細胞質)。由於常染色體決定了遺傳的99.9999%以上,父母對子女的影響大致均等,但還是有細微差異的。

從子女的角度看,由於X染色體大於Y,母親對兒子的影響大於父親。只考慮染色體的話,父母對女兒的影響幾乎均等。

性染色體遺傳示意圖

從父母的角度看,母親給予子女的是均等的,而父親給女兒的多於給兒子的。這些遺傳科學結論,與父權社會中輕視母系傳承、重男輕女的傳統做法正好相反。

Y染色體可追溯到侏羅紀

距今約1.66億年前,原始哺乳動物分化為兩支:南楔齒獸類和北楔齒獸類,分別是今天原獸亞綱和獸亞綱的祖先。Y染色體在北楔齒獸類中產生,並傳給所有獸亞綱成員。沿著Y染色體往上溯源,理論上能一直追溯到恐龍時代的中華侏羅獸,當時人的祖先還遠遠不是人。

現存哺乳動物除了原獸亞綱的鴨嘴獸和針鼴,都是有Y染色體的。動物沒有姓氏可言,但它們的主要財產——領地,卻是母系傳承的。女兒留在母親身邊繼承領地,兒子長大了遠走高飛,獨自闖蕩,雄性通過性選擇競爭獲取交配權,這才是最貼合自然的模式。而父系傳承是人類獨有的,是社會發展下統治者私慾的產物,與私有制、階級的出現相伴隨。

中華侏羅獸,北楔齒獸類,科學家親切地稱之為「來自侏羅紀的母親」,它也是來自侏羅紀的父親

Y染色體基因檢測顯示,現存所有人類的最晚共同父系祖先是23.6萬年前生活在非洲的一名男子,我們稱他為「Y染色體亞當」。而非洲之外的所有人類,均源自6.9萬年前中東的一名男子。要是沒有基因突變,全球所有男子的Y染色體應該都是相同的。

2003年的一項研究顯示,全球約有1600萬名男子的Y染色體非常相似,應該都源自12世紀的一名東亞男子,最有可能的就是成吉思汗及其家族。成吉思汗也因此成為古代最成功的「播種者」。

值得注意的是,果蠅的性染色體也叫X和Y,但只是用了相同的名字,和人類的性染色體不是同源的。果蠅的Y比X還大,不參與性別形成,性別取決於X的數量,一條就是雄性,兩條就是雌性。

鴨嘴獸是現存唯一一種沒有Y染色體的哺乳動物

爬行動物的性別主要決定於孵化溫度。而鳥類的性別決定系統和人類正好相反,它們是ZW系統,性染色體是ZZ為雄性,ZW為雌性。

Y染色體突變率極高

通過Y染色體溯源理論上可行,實際上只能用於最近幾千到幾萬年,原因就是它的突變率特別高,每代就能積累兩個突變。人類和黑猩猩99%以上的基因都是相同的,但Y染色體卻有高達30%的差異。

由於哺乳動物和早期人類都生活在母系群中,沒有固定婚配製度,一雌可以與多雄交配,精子活力最強的才能成功受精。因此,Y染色體對哺乳動物和早期人類發展很重要,這使它成為進化最快的染色體

人類現存最近的親戚:黑猩猩

此外,在減數分裂產生配子過程中,常染色體會進行同源染色體配對,同源序列進行交換和重組,從而修復突變基因。而Y染色體的同源染色體是X,它們多數基因序列不同,可重組區不足5%,因此Y上發生的突變難以通過重組而修復

也正因為此,自然選擇無法對Y染色體上的單一基因起作用,只能將整條Y作為一個整體去選擇,導致選擇效率異常低下。有害基因可能搭鄰居有益基因的便車保留下來,有益基因也可能被有害基因包圍而遭淘汰。因此,Y染色體上的「垃圾基因」是整個基因組中最多的。

最後,Y染色體還特別容易因遺傳漂變而隨機消失。它在種群中的出現頻率只有常染色體的1/4,常染色體是每人有兩條,Y是一半的人有一條,因此遺傳漂變對Y的作用特別強烈。有名男子的Y可能很優秀,但他生的全是女兒,他的Y也會就此在種群中消失。

Y染色體主要單倍群的擴散

所以說,Y染色體在子子孫孫之間代代相傳只是理想狀態,現實中由於它的高突變率,用不了多少代就會面目全非。現代人類的Y染色體有近30個單倍群,每個單倍群都有幾百甚至幾千個變異型。

Y染色體終將消失

Y染色體產生之初有1400多個基因,現在已經失去了其中的95%,僅剩下71個。這主要是因為,其他染色體因突變而損傷的基因可以從同源染色體那裡拷貝一份,而Y是單個的,損傷了的基因只能消失。在漫長的演化過程中,其他染色體正在越來越多地接管Y的基因和功能。Y染色體終將消失。

不過,Y染色體在誕生之初下滑很快,後期就越來越慢,現在已經進入停滯狀態。700萬年前人和黑猩猩分化以來,Y染色體上就沒有丟失過基因了,而近2500萬年只丟失了一個基因。專家預測,人類Y染色體已經走完了其生命的2/3歷程,將於8000萬年後完全消失,在那之後將產生新的性別決定系統

鼴形田鼠

一些齧齒動物已經完成了這一進化,如裔鼠和鼴形田鼠,它們的Y染色體和SPY基因已經完全消失了,Y染色體上的部分基因已經重新轉移到X染色體上了。兩性的裔鼠性染色體都是XO,而鼴形田鼠都是XX。

綜上所述,Y染色體和姓氏、祖產在父系傳承上的一致性只是一種巧合。Y染色體對遺傳的貢獻很小,突變率高,而且是未來將消失的東西。科學家利用Y染色體進行父系溯源是很有用的,有人想試圖以此來說明父權的合理性,註定站不住腳。

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