雄性危机：Y染色体正在消失？

尽管在过去200年时间里，全球男性平均身高增长了15厘米左右，然而决定男性性别的Y染色体长度着实在不断缩短。早在1600多万年前，X和Y染色体拥有共同的来源，各自拥有1669个基因，而现在的Y染色体长度仅为X染色体的1/3。未来Y染色体是否会消失？这是否会意味着男性将从这个星球上灭绝？
　　越来越短的Y染色体
　　
　　X与Y染色体有高度的特异性，拥有特殊的基因。美国遗传学家、诺贝尔奖得主赫曼·米勒在1914年就指出，性染色体均来自常染色体，因为Y染色体上几乎所有的基因都可以在X染色体上找到等位基因。X、Y染色体共同决定了人类以及其他哺乳动物的性别。
　　以人为例，当你的父母都给你X染色体时，后代会表现出女性特征，当你的父母分别给你Y和X染色体时，后代则会表现出男性特征。不过它们也会出现配对错误的时候，例如当出现XXX、XXY或是XYY时，这些由性染色体引起的错配不仅会导致性别混乱，而且还会出现严重的疾病。除了错配会导致性别混乱外，Y染色体的消失，也有可能会造成男性或雄性动物消失。它带来的负面影响，不亚于在男性或雄性动物群体中引爆一颗原子弹。
　　正如前文所述，人类的Y染色体原本与X染色体一样拥有上千个基因，但是随着时间流逝，Y染色体越来越特异化，其上面的基因不断丢失，现在已不足50个基因。实际上，已有三种哺乳动物的Y染色体在进化过程中丢失，人类是否会重蹈它们的覆辙？
　　不过也有些研究令男性重获信心，实验结果显示，在过去很长的一段时间里，Y染色体相对稳定，并没有预期的那样一直在变短。很有可能的原因是，Y染色体上保留下来的基因需要同X染色体上的同源基因配对才能发挥作用，自然选择保留了这些基因。Y染色体是否会在450万年后消失，目前的预测模型可能并不准确。
　　尽管科学家在1905年就已发现了Y染色体，但Y染色体上的性别决定基因SRY是在85年后，也就是1990年才被发现的，至此研究者才解开决定人类或哺乳动物性别的关键基因之谜。研究者发现，SRY基因一旦缺失，决定男性特征的睾丸就不会发育。事实上，Y染色体上除了SRY外，其他基因并非毫无作用，它们也会扰乱整个哺乳动物群体的生长发育。
　　知识链接
　　来自国际基因组学大会的担忧
　　2015年10月24日，在国际基因组学大会上，澳大利亚拉筹伯大学分子科学研究所的詹妮弗·格拉芙教授表示，Y染色体450万年后可能会彻底消失。这一观点的依据是目前Y染色体每百万年减少10个基因的事实，以此类推，不需要500万年，Y染色体就可能不复存在。格拉芙教授是性染色体研究领域一位炙手可热的科学大家。她不仅研究人类的性染色体，同时也研究其他动物的性染色体。
　　气候变化下的性别危机
　　我们这个星球上，还生活着大量变温动物，它们曾凭借庞大的种群数量以及惊人的身躯统治地球数亿年。尽管目前现存的变温动物仍能很好地适应外界不断变化的环境，但它们的生存危机也日益凸显。
　　这些动物涉及爬行动物、两栖动物以及鱼类，决定它们性别的不仅仅是遗传因素，环境或者具体说是温度，也会对其有影响。它们并不是严格的性别执行者，在不同温度条件下，它们会呈现出不同的性别特征。在当前全球气候变暖的情况下，极端温度条件会导致这些动物类群性别比例失衡越来越严重。
　　虽然在漫长的进化过程中，这些变温动物对温度有很好的适应机制，从而避免因极端温度带来的性别比例失衡，但在过去的200年里，全球平均气温上升0.6～0.8℃，局部地区温度变化则远超这一水平。大自然已在全球范围悄悄“拧开”培育万物的保温箱的加温阀。按照目前的碳排放标准预计，到本世纪末，全球平均气温会上升1～4℃。
　　一组研究人员对生活在澳大利亚中部地区的一种普通的蜥蜴——鬃狮蜥进行了研究，发现它们在极端温度条件下，性别可在一代内发生逆转。
　　研究人员把它们放在模拟极端温度的培养箱中，发现这一物种在22～32℃时，性别比例并没有影响，仍为1︰1;当温度上升至34～37℃时，性别比例就会失衡，此时雌性个体数量增多，雄性个体减少。尽管部分鬃狮蜥携带雄性个体的遗传基因，但是在高温环境下，它们会发育成雌性，出现卵巢发育、雄性特征逐渐消失的现象。
　　令研究者惊讶的是，性染色体型为ZZ的雄性鬃狮蜥个体，与人工诱导的性染色体型为ZZ的雌性个体，不仅在表型上毫无二致，而且它们还可进行交配，繁殖的后代全为雄性，决定雌性的W染色体在一代内就消失殆尽。如果未来极端温度持续，这一物种的W染色体很有可能会消失，由此带来的性别比例失衡，可能会导致这一物种的消失或灭绝。
　　如果Y染色体消失了怎么办？对于哺乳动物来说，Y染色体消失，意味着雄性个体乃至于整个物种的灭绝。有没有Y染色体消失，物种继续存活的案例呢？鼹形田鼠以及日本的两种棘鼠就是典型的案例。棘鼠在进化过程中，Y染色体在不经意间丢失了，决定性别的基因也消失了，但这一物种其第二号染色体的基因CBX2发挥了决定雄性性别的作用。这个消息也许这会让人类重获信心。
　　转载自饶毅、鲁白、谢宇主编的《知识分子》（微信公号：The-Intellectual）
　　（责任编辑/黄庆）