世界聚焦：1100万年后决定性别的Y染色体将消失：人类会怎么样？

来源：快科技 2023-06-06 09:53:07

人类男性的Y染色体正在消失似乎已经不是什么秘密了，然而众所周知，人类和许多哺乳动物一样，是由Y染色体来决定性别了。

那么问题就来了，如果Y染色体完全消失的话，对人类来说意味着什么？性别消失？还是会有更奇妙的事情发生？

为什么说Y染色体正在消失？

(资料图片)

关于Y染色体如何决定性别的，现在已经非常清楚了。

1990年的时候，科学家确定了Y染色体上的一些特殊基因——被命名为 SRY基因（Y上的性别区域）。

SRY基因是一种转录因子，在受孕后大约 12 周的时候，它会启动其他调节睾丸发育的基因促使睾丸发育，然后胚胎睾丸产生雄性激素，并确保胎儿发育成男孩。

虽然Y染色体在性别决定这点上有着不可或缺的作用，但是整条Y染色体对其它性状的影响，可以说是微乎其微。

图：人类的性染色体基因情况

因为其同源染色体——X染色体拥有1000多个基因，而Y染色体实际上只有45个基因，以及大量的非编码DNA（一些简单重复没啥实际作用的 DNA）。

对于大部分哺乳动物而言，在性别决定方面基本一致，都是由Y染色体上 SRY基因决定的，而且Y染色体现状也基本一致——携带的基因很少。

不过，有两种哺乳动物除外。

第一种就是像鸭嘴兽这样原始的哺乳动物。

鸭嘴兽虽然已经进化到用母乳哺育后代，但是它们没有胎盘，也没有育儿袋，而是像爬行动物一样是卵生的。

通过观察鸭嘴兽的遗传信息发现，它们也不是单一的XY染色体决定性别，实际上他们拥有多条X和Y染色体，共同决定了鸭嘴兽的性别，在脊椎动物中独一无二。

除此之外，鸭嘴兽的XY染色体也并不像其它哺乳动物那样十分“不对等”，在鸭嘴兽的细胞中，XY染色体更像是一对普通的同源染色体，携带的基因种类和数量基本一致。

从鸭嘴兽的例子中，科学家推测出两个可能，第一个就是单一决定性别Y染色体是在哺乳动物出现之后才出现的，第二个则是它最初应该也是一条正常的染色体，和现在的X染色体应该基本一样。

图：地球陆地现存几种动物分离时间

鸭嘴兽和现存的其它哺乳动物的祖先在大约1.66亿年前开始分道扬镳，彼此演化，一些科学家就是以这个时间计算出人类Y染色体的“退化”速度的。

大约就是平均每100万年丢失4.6个基因，那么剩下的45个基因，差不多就是还有1000万年，这可能就是人类Y染色体的寿命了。

不过，很明显这种计算方法十分粗糙，所以人类的Y染色体具体还能存在多少时间有许多争议——现在我找到的数据来看，从几千年到永远不会消失的说法都有。

虽然Y染色体永远不会消失的结论也有很多人相信，但更多人还是相信它确实会消失的，毕竟几乎所有哺乳动物的Y染色体确实有这种潜质。

如果没有Y染色体的话，意味着男性将消失，而哺乳动物无法通过所谓的孤雌生殖用自己的基因直接产生后代——因为至少有30个“印记基因”必须来自雄性。

那么这是否意味着，包括人类在内的许多哺乳动物最终结局就是灭亡于“雄性消失”呢？

好吧，好消息是这样的事情可能不会发生，因为自然界已经有哺乳动物的Y染色体完全消失了，但是它们并没有灭绝。

这些失去Y染色体的哺乳动物就是我们前面提到的第二种不使用XY性别决定系统的哺乳动物。

奄美刺鼠 ASATO KUROIWA

失去Y染色体会怎么样？

目前已知有两种哺乳动物是真的没有Y染色体，一种是在日本奄美大岛发现的奄美刺鼠 ( Tokudaia osimensis ) ，另一种是东欧的东部田鼠( Ellobius tancrei )。

这两种哺乳动物的雌性和雄性都只有一条X染色体，这条曾经的“性染色体”没有与自己配对的染色体，以单一形式存在，但是动物依然出现了雌性和雄性。

很多人可能好奇，缺少一条染色体它们怎么还能正常活下来。

其实这是正常的，特别是像Y染色体这种本身就没几个基因的，能决定的东西有限，真正奇怪的是他们怎么还能有雌雄之分。

其实，在人类中确实存在拥有XX染色体是男性的情况，也存在XY确实是女性的，这个被称为性反转综合征。

性反转综合征比想象得要多许多，就拿XX男性来说，大约是每2万人中就有一人是这样的。

在人类中，之所以不需要Y染色体也能出现男性，其实原因特别简单，就是因为Y染色上的 SRY基因在减数分裂的时候转移到其它染色体上了。

只要有SRY基因，它就能激活睾丸的发育，自然就出现雄性，但是我们前面提到的两种动物，它们没有Y染色，也没有SRY基因。

现在没人知道它们是如何发育出性别的，这依然是个谜，不过这两个例子可以告诉我们，哺乳动物的结局没那么可悲。

日本的科研团队对奄美刺鼠进行了很长时间的研究，也完成了基因测序.

虽然他们并没有发现任何雄性独有的变异，但是他们声称发现了一个比较有趣的事实，那就是奄美刺鼠3号染色体的两个副本之一有一个重复区域，就在SOX9基因旁边。

我们前面提到过SRY基因是激活了其它基因才最终导致睾丸发育的，而它激活的途径就是开始于SOX9基因。

东部田鼠

这个变异很可能就是奄美刺鼠在没有SOX9基因的情况下，依然出现了性别的原因所在，因此他们把3号染色体定义为 proto-X 和 proto-Y（原始XY染色）。

奄美刺鼠的3号染色体能不能成为新的性染色体需要更多的研究去证实，但如果是这样的话，那么这对染色体可能会再次经历之前XY的过程——Y染色体不停减短。

人类可能也会经历这个过程，大约1000万年后，或许人类种群中的一部Y染色体完全消失，只剩下一个X染色体继续繁衍。

你可能还会好奇剩下的那个一个X染色体，其结果会怎么样？

或许有两种可能，一个是它要么也逐渐消失，因为没有配对的染色体，随着时间推移它的突变量会快速积累，这不利于生存，如果种群没法将其剔除的话，等待它们的可能只有灭绝。

北部鼹鼠

另外一种可能是出现了一条与之配对的染色体，就像现在东部田鼠的近亲——北部鼹鼠一样，它们也是没有Y染色体的，但是它们的雌雄都有XX染色体。

当然，这些都只是猜测，毕竟人类的Y染色体消失与否，都还存在很大争议，就短期上来看，确实没有找到有力证据表明它存在一些不稳定，会让它继续“退化”。

不过无论结局如何，这都是一个漫长的过程，漫长到那时候的物种和现在的，在遗传上存在巨大的差异，只能划分为不同物种。

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