決定人類胎兒性別的Y染色體似乎是陽剛之氣的標誌,但現在人們發現它完全與強壯和耐力沒有關係。Y染色體幾乎不含其它任何基因,是唯一一條對產生生命來說非必要的染色體。女性雖然沒有該染色體,仍然是完備的生命體。

而且,目前研究發現Y染色體一直在退化。如果按照目前退化的速度,Y染色體將在460萬年後完全消失。 

近日,The Conversation網站發表了由肯特大學(University of Kent)兩位基因學專家共同撰寫的分析文章。 

其實早在1億6,600萬年前,Y染色體完全不是這樣的。那時的Y染色體和X染色體一樣大,裏面具有所有相同的基因。然而Y染色體有緻命的缺陷,不像其它染色體,我們人體每個細胞中都有兩套,Y染色體只有一套,由父親遺傳給兒子。

這意味著,Y染色體不能自動去掉變異部份而重組,於是隨著時間的流逝,Y染色體一直在不斷退化,而且有可能最終將從基因組中消失。

Y染色體「淘汰」 還是「延續」

但是也有不同的研究發現。近期研究發現,Y染色體產生了一些強大的機制正處於「剎車」狀態,減緩了其退化進程,有可能達到完全止住的程度。 

(NIH)
(NIH)

比如近期發佈在《PLoS Genetics》期刊上的一篇丹麥的研究,對62位男性Y染色體片段進行了序列分析,發現它們易於發生大規模的結構重組從而使基因擴大,即獲得多個基因複製改善健康精液的功能,緩解基因損失。

該研究還發現Y染色體發展出了不同尋常的頭尾對稱的結構,並還觀察到高概率的自我修復情形,即當某處發生損壞時,會自動「複製」完好的段落「貼上」到受損的地方。這些都是Y染色在阻止繼續退化的現象。 

他們還觀察到Y染色體中大規模重組的現象不僅發生在人類,所有哺乳動物幾乎都出現了這樣的現象。近期一篇發表在《分子生物學與進化》(Molecular Biology and Evolution)的論文中,研究者列出了在老鼠身上發現的基因複製現象,認為這是自然選擇的結果。 

因此,關於Y染色體終究會消失與否,目前科學界存在「淘汰」和「延續」兩種相反的觀點。認為Y染色體將會延續下去的一方認為,目前觀測到的基因自我防禦系統很管用,能夠挽救Y染色體。「淘汰」方認為,這些不過是Y染色體在終將被淘汰前的一些「掙扎」動作罷了。

「淘汰」方代表之一,澳洲拉籌伯大學(La Trobe University)的Jenny Graves說,從長遠來看,Y染色體不可避免的將會消失,即使可能會存在比預計的久一些。在她2016年的論文中,她提到日本多刺鼠(Japanese spiny rats)和鼴形田鼠(mole voles)身上已經完全消失了Y染色體。她認為這將影響繁殖,並可能促進新物種的繁衍。

男性會絕跡嗎?

即使Y染色體消失了,這不一定意味著男性就消失了。屆時決定性別的染色體將轉移到另一種染色體上。不過,新的性別決定染色體又會開始新一輪因為缺乏自我重組能力而退化的過程…… ◇