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1 # 神奇的細胞生物學
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2 # 裸猿的故事
不是減少,而是消失。但別慌,船到橋頭自然直。
Y染色體會消失嗎?2002年,這個大眾們幾乎沒啥機會想的問題,突然成為媒體報道的熱點。畢竟有性生殖物種,有男有女,有雄有雌,是如此的天經地義,以至於沒多少機會去想,自古以來如此,未來還會如此麼?
而引爆這一問題的人,是研究性別問題二十多年的一位澳洲女科學家Graves教授,就是她在科學界頂級平臺自然(Nature) 上發表了 人類精子:性別的未來(Human spermatozoa: The future of sex)一文。文中根據一些資料推測,人類的Y染色體最多還能支撐一千萬年,就會消失。
這篇論文引發的餘波,一直盪漾到今天,各派學者意見不一。
不過,簡單的看,女學者們大多認為Y染色體要完,而且一千萬年的時間太長,需要修正,大約五百萬年,甚至三百萬年就要完。而男學者們則反覆強調Y染色體還很堅挺,有能力抵禦大自然的殘酷無情,比如Y染色體的縮小在減速,或者在Y染色體上發現了特殊 的能保持它健康的序列等等,相當熱鬧,也相當有趣,充分說明科學家也是人,同樣會關心則亂。
XY性別決定系統的起源自1905年,美國女生物學家內蒂·史蒂文斯,發現並鑑定出Y染色體正是決定許多動物_的雄性性別的染色體後,就引起了生物學家們研究Y染色體如何起源的興趣。當前的主要觀點認為,X和Y最初是一對普通的常染色體,但從大約三億五千萬年前,一個性別決定基因SRY起源之後,這對染色體的命運就發生了變化,擁有SRY基因的那條染色體變成了如今的Y染色體,沒有SRY基因的則成為現在的X染色體。
圖示:嚴格的說,性別是由SRY基因決定的。但這個基因被嚴格限定在Y染色體上,不過萬事都有出錯的時候,因為某些原因,SRY基因被不恰當的交換到了X染色體上,這樣的X染色體就會導致胚胎雄性化或者男化,成為XX男性,不過這樣的男性通常有著其它問題.
那麼這就帶來了一個問題,
為什麼現在X染色體比Y染色體大那麼多?圖示:掃描電鏡拍攝的人類XY染色體對比,可以看到與X染色體相比,Y染色體的長臂幾乎完全萎縮。
科學家們認為,這是因為原始版本Y染色體慢慢喪失了與原始版本的X染色體配對的能力造成的。染色體彼此間的配對能力,能讓它們抱團取暖,共同對抗大自然無情的破壞力,比如從有序到無序,把有價值的資訊轉變為噪音。
圖示:簡單演示,一對染色體之間如何抱團取暖。對於有性生殖的物種來說,每種染色體都有一對,一個來自父親另一個來自母親。只要不是太倒黴,這兩條染色體可以提供彼此那些受傷部位的正確資訊,來完成修補。這就是染色體之間的抱團取暖。
但是當原始的Y染色體上有了性別決定基因SRY之後,原始的Y就不能再隨便去和原始的X染色體抱團取暖,否則SRY基因的資訊就可能被交換到或者複製到原始的X染色體上去,那就不可能建立起XY染色體性別決定機制。比如現在那些XX男性,通常不是正常的男性。
SRY基因
XY染色體逐漸失去彼此配對修補的能力
而在演化的過程中,那些將新生的Y染色體變小的個體取得了優勢,因為這樣就可以儘可能的避開隨機突變、染色體斷裂之類的問題帶來的殺傷。於是,今日的我們看到的就是一個微縮版的Y染色體,這一觀點被稱為Y染色體退化論,並有大量論文研究Y染色體的退化過程,並發現這樣的退化曾經在歷史上大規模的進行了四次。
但且慢,為啥是Y染色體退化而不是X染色體發生退化呢?這原因倒也簡單,因為X染色體除了呆在雄性體內還呆在雌性體內,而且在那裡有一對X,XX,因此X染色體總是有機會從容的修復自己的問題。要知道,男性細胞中的X染色體來自母親,在那時它是一對。而男性體內的X染色體要麼失傳,比如沒有女兒,但只要它繼續往下傳,就立刻會遇到一條X染色體,因此X染色體即便在男性身上受到了什麼傷害,也能被迅速撫平。
Y染色體會消失嗎?人類X染色體是Y染色體的2.5倍,至於含有的基因(genes)數量則更是天差地遠,X染色體是Y染色體的32倍。
假設,Y染色體上的基因是按照一個固定的頻率在消失,那麼看趨勢似乎Y染色體會最終完蛋,這就像一根點燃的蠟燭,越燒越短。但這樣的事情真會發生嗎?或者,
自然界中真的存在,Y染色體消失的物種嗎?這個,還真的有。沒有Y染色體的高加索鼴形田鼠( Transcaucasian mole vole)。
這種田鼠,既沒有Y染色體也沒有SRY基因,但它們依然有雌雄,並且它們的染色體是奇數,有X染色體沒有Y染色體,但是它們依然有雌雄,至於是如何決定雌雄的,現在還沒找到答案呢。所以,從這種動物的角度看,即便Y染色體真的消失了,依然能決定雌雄。所以Y染色體消失不代表雄性或男性的消失呢。
回覆列表
這是個好問題。有興趣的人可以去看看y染色體上有多少個基因。和y染色體的大小相比,上面的基因少的可憐。大概只有十幾個(記不太清了)。y染色體存在著大量的髮夾結構或重複序列,相對容易發生重組而導致片段丟失。另一方面,由於不像其他染色體有對應的同源染色體作為模板進行損傷修復(孤獨的y 染色體),相對容易丟失。所以說,男性才是弱勢群體啊