Y染色體的退化和消失，與性別的消失沒有必然的聯繫

2020-11-17 太空生物學

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在日常的生活中，很少能夠看見男人吵架吵贏女人的，大多數情況下都只能沉默應對，心理學家和社會學家等不同的專業會給這個問題予以不同程度的解答，比如男性的沉默往往是對女性的尊重和關愛，生物學家對這個問題也有解釋，可這個解釋相對來說就有點好笑了，比如我們可以從進化學的角度來分析這個問題，世界上有兩種男人：

  • 一種吵架能夠吵贏女人。
  • 另一種吵架吵不贏女人。

吵架吵得贏女人的男人找不到女朋友，全部都滅絕了，只剩下那些不會吵架的男人了，有些人把男人滅絕這件事情當笑話講，還有一些人把男人滅絕當做科學來研究。

假如「Y染色體」消失了

相比於X染色體， Y染色體是非常不穩定的，我們可以把染色體想像成為一個丟三落四的小朋友，每次出門都會丟那麼一塊錢，可是如果是兩個小朋友結伴出行的話，他們相互提醒還能將對方丟掉的錢撿回來，就不太可能出現丟錢的情況。

幸運的是，我們體內「46條染色體」中有45條染色體都是那種由小夥伴可以結伴出行的染色體，它們的基因相對穩定，而 Y染色體就是那個不僅「丟三落四」，而且還非要一個人出門的小朋友，不僅如此，人類 Y染色體由於其特殊的存在環境，而具有較高的突變概率， Y染色體通過男性的精子傳遞，而精子在配子發生過程中經過多次細胞分裂，每次細胞分裂都會使其累積更高的「鹼基突變概率」，精子是被存儲在「睪丸氧化」的睪丸環境中，這也會使 y染色體具有較高的突變率。

在1.6億年前，「X染色體」和「Y染色體」還沒有完全分化，它們完全是一樣的，可是這麼多年過去了，不穩定的Y染色體發生了很多變化，Y染色體越來越短，長度只有現在X染色體的1/3了，它所包含的「鹼基對」和基因數量也越來越少，如今Y染色體上只剩下6000多萬個鹼基對，45個基因了，如果這樣的趨勢繼續保持下去，Y染色體就會變得越來越短、越來越小，量變的累積會發生質變，越來越短、越來越小的Y染色體，它的最終結果不就是消失嗎？

圖解:46條染色體

如果Y染色體消失了，那麼男人會滅絕嗎？難道未來的世界將會變成女兒國嗎？

這些問題並不是我本人毫無根據提出來的，而是來自於澳大利亞科學研究者的一項發現，早在本世紀初2002年， 澳大利亞科學家就曾經在《Nature》上發表過一篇文章,叫做《人類精子:性別的未來》，證實了Y染色體確實是在萎縮，在1.6一年的時間內，基因數量由1400多個降到了40多個平均下來，大概每十幾萬年就會丟掉一個基因，這也是前文把Y染色體比作一個「丟三落四」的小朋友的緣故，如果這個速度一直保持下去的話，那麼恐怕幾百萬年到1000萬年內Y染色體就會消失了。

「Y染色體」儘管是一個短小的染色體，可它畢竟是男性在遺傳方面的唯一證據，如果Y染色體都不存在了，男人恐怕也會從這個世界上消失，這個觀點提出以後自然引發了很大的關注，畢竟這可是關乎人類生存的大事，難道男人真的在走向末路嗎？如果這個世界上沒有了男人，恐怕所有的秩序都會完全不一樣，男同胞們聽到這裡先別著急，這裡先把本期文章的結論給大家，結論就是——「除了咱們笑話中講的那些吵架能夠吵得贏女朋友的男人，其他的男人是不會這麼快就滅絕的。」

澳大利亞科研團隊的研究結果有理、有據，說理充分，如何挑戰他們的觀點呢？

可以從進化史上尋找證據，美國麻省理工大學研究了人類、黑猩猩與恆河猴Y染色體的區別，進化史中人類的祖先是在2500萬年前與其他的猴子分化的，600萬年前與黑猩猩分道揚鑣，如果單純比較人類和黑猩猩的染色體，就會發現在600萬年的時間內，人類的Y染色體上沒有丟失任何基因，而如果與猴子們相比，2500萬年間Y染色體也僅僅只丟失了一個基因，看來Y染色體在2000多萬年的時間內都是基本穩定的。

雖然我們的祖先在1.6億年中丟失了1300多個基因，可是這個丟失的速度並不是恆定的速度，可能在早期或者其中的某個時期，Y染色體丟失基因的速度非常的快，可是如今的Y染色體已經痛改前非，不再像從前那樣「丟三落四」了，這也就是說雖然Y染色體的確有衰退的趨勢，可是那些決定了性別的關鍵基因卻非常的頑固，雖然現在只剩下6000多萬個鹼基對，40多個基因了，可是這些都是精華中的精華，它們95%都是決定男性特徵的。

美國麻省理工大學的研究結果證明，Y染色體可能不會像之前所估計的那樣衰退下去了，它只是更經典了，可是這又會帶來一個問題，既然外染色體本身不穩定，可是它又如何在2000多萬年的時間內，像現在這樣保持穩定呢？結果就是Y染色體雖然在體內無法與其他的染色體重組，可是它卻能自我重組，2003年科學家在Y染色體上發現了「迴文結構」，而正是這些迴文結構實現Y染色體的自我重組，能夠修復基因突變，可以把它理解為「四大名著」和「著名大四」的關係，一邊正著讀和另一邊倒著讀是一樣的，只不過四大名著和著名大四它的內容是文字，而Y染色體上的迴文結構的基本單位是鹼基對，基因的複製過程就像抄作業一般，如果想知道自己抄作業抄得對不對，可以正著抄一遍，反著再抄一遍，然後逐一進行核對，如果能夠對得上就說明抄的沒有問題。Y染色體正是通過這些迴文結構實現了自我創作，進而保證了它在一定程度上能夠修復基因突變，實現穩定的複製。

圖解：迴文結構

從早期的哺乳動物到現在的靈長類動物的，Y染色體消失的趨勢改變過

Y染色體在今天看起來依然十分穩定，短時間內是不會消失的，不過還是有科學家認為，從早期的哺乳動物到現在的靈長類動物，Y染色體實際上還是一直在縮小的，這種趨勢從來沒有改變過，只是現在延緩了消失的速度，從更長遠的角度來看，Y染色體無法配對重組，這是先天性的不足，目前所謂的延緩消亡只不過是在垂死掙扎罷了，最終的Y染色體可能還是無法逃脫消亡的命運，這種說法還是有一定的道理的。

哺乳動物中繁殖速度最快的老鼠，它們一年能夠生好幾窩，進化的速度非常快，一些老鼠已經沒有Y染色體了，例如日本的

「刺鼠」和「鼴田鼠」，它們已經完全失去了Y染色體，不過大家完全沒有必要為這個問題而擔心，Y染色體的退化和消失，與性別的消失沒有必然的聯繫，沒有Y染色體的「刺鼠」和「鼴田鼠」依然有著雌雄之分，依然繁殖著後代。

人類Y染色體上最重要的一個基因是「SRY基因」，如果這個SRY基因出現問題的話，那麼即便有Y染色體，也會像女孩一樣發育，失去了Y外染色體的「刺鼠」和「鼴田鼠」，其實並沒有失去「SRY基因」，它們進化出了一種新的機制來代替Y染色體上非常重要的SRY基因作用，所以沒有了Y染色體，日本的雄性老鼠依然雄風不減，從日本的老鼠身上我們可以得到結論，即便Y染色體消失，SRY基因也不會消失，人類社會也不會變成像女兒國那樣。

即便Y染色體和SRY基因全部都消失了，也會產生一種決定男女的新機制

在自然界其實還是有多種不同的性別決定機制的，並非所有的動物都像我們人類這樣，採用「X、Y機制」決定性別，鳥類就與人類有著很大的不同，它們決定性別的機制叫做「Z、W機制」，同樣是兩條性染色體，鳥類的雄性兩條性染色體相同，而雌性的性染色體不相同。另外一些動物採用的是「X、O機制」，有兩條性染色體的是雌性，只有一條性染色體的是雄性，比如果蠅。

還有一些動物，它們根本不通過性染色體來決定性別，比如蜜蜂和螞蟻，它們是通過染色體的數量來決定性別的，以蜜蜂為例，蜂王和工蜂都是雌性，由受精卵發育而來，細胞核內有32條染色體，兩個染色體組是「二倍體」，雄蜂是由未受精的卵細胞發育而來，體細胞內一共只有16條染色體，一個染色體組是「單倍體」，它們是通過單倍體和二倍體來決定性別的。

還有一些動物更加奇葩，它們甚至不用染色體來決定性別，而是由外部的環境來決定，例如海龜在孵化的時候，溫度高於30℃時就會變成雌性，而溫度低於28℃時就會變成雄性。

澳大利亞的大堡礁附近還生活著一種可以隨時變性的魚，這種魚的名字叫做「厚唇魚」，它們的大小大概只有10釐米，卻十分喜歡打架，這種魚是群居動物，首領是一條雄魚，其他的全部都是它的「後宮佳麗」全是雌魚，打打殺殺難免會遇上首領犧牲的情況，如果首領犧牲不僅僅只是少個首領的問題了，整個種群全部都是雌性，後代怎樣延續呢？一段時間以後魚群中就會有一條雌魚坐上首領的寶座，然後迅速變成雄魚，進而領導整個群體的活動與生育。

餘生結語·「女兒國」是不太可能出現的

從上面的例子可以看出，生物王國豐富多彩，性別決定的機制也千變萬化，人類能夠站上食物鏈的頂端，通過統治這個星球，基因肯定是無比強大的，Y染色體真的要消失，也不是那麼十分容易的事，退1萬步講，失去Y染色體並不代表著失去男同胞，因為生物決定的情況不僅機制多，而且十分靈活，完全沒有必要為未來的男性而擔心。

從進化的歷史上來看，繁殖方式的進化方向是從無性生殖到有性生殖方向進化的，有性生殖具有許多無性生殖完全無法替代的優勢，所以「女兒國」是不太可能出現的，男人不會消失，刻骨銘心的愛情和溫馨、甜蜜的家庭也不會消失，因此完全沒有必要擔心Y染色體消失以後男人會消失。

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