Y染色體正在慢慢退化消失 未來男性到底該何去何從

Y染色體就好像男性的符號一樣，但如今研究人員越來越清楚地發(fā)現(xiàn)，其或許并不像想象中那么持久且強(qiáng)大，盡管Y染色體攜帶者主要的開關(guān)基因SRY，該僅能幫助確定胚胎的性別（XX或XY），同時(shí)其還含有很少量的其它基因，也是**對機(jī)體生命不必要的染色體。畢竟女性在沒有Y染色體的情況下依然過地很好。

另外，Y染色體會(huì)迅速退化，女性攜帶者兩個(gè)完全正常的X染色體，而男性則攜帶者一個(gè)X染色體和一個(gè)看起來皺縮干癟的Y染色體，如果兩個(gè)染色體以同樣的速率退化，那么在Y染色體完全消失之前，其或許還有460萬年的壽命了，聽起來似乎時(shí)間很長，但實(shí)際上地球上的生命也已經(jīng)存在了35億年了。

Y染色體并不會(huì)一直都是這樣子，如果我們將時(shí)鐘倒回至1.66億年前，對于**個(gè)哺乳動(dòng)物而言，這個(gè)故事或許就是完全不同的，最早期的Y染色體原型的尺寸和X染色體一樣，而且其同X染色體一樣含有所有相同的基因；然而Y染色體有著根本性的缺陷，并不像其它染色體一樣（其在每個(gè)細(xì)胞中都有兩個(gè)拷貝），Y染色體僅能作為單一的拷貝，從父親遺傳給兒子。

這也就意味著，Y染色體上的基因并不能夠進(jìn)行遺傳重組，而在每一代中所發(fā)生的基因漂移重組或許也能幫助消除損傷性的基因突變；盡管遺傳重組會(huì)給機(jī)體帶來一定益處，而Y染色體的基因則會(huì)隨著時(shí)間不短退化，最終將會(huì)從基因組中消失。盡管如此，最近有研究表明，Y染色體能夠進(jìn)化出一些令人信服的機(jī)制從而減緩?fù)嘶@就能夠降低基因丟失的速度。

比如，最近一項(xiàng)刊登在PLoS Genetics雜志上的研究報(bào)告中，來自丹麥的研究人員對62名不同男性的部分Y染色體進(jìn)行了測序，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Y染色體更傾向于進(jìn)行大規(guī)模的結(jié)構(gòu)重組，從而促進(jìn)基因擴(kuò)增，而多個(gè)拷貝基因的獲取或能有效促進(jìn)健康精子的功能，同時(shí)還能減緩基因的缺失。

同時(shí)研究者還發(fā)現(xiàn)，Y染色體已經(jīng)進(jìn)化出了一種名為回文序列的不尋常結(jié)構(gòu)，這種回文序列就是一種特殊的DNA序列，其能夠向前向后閱讀相同的信息（比如kayak詞語），從而就能保護(hù)染色體進(jìn)一步降解，在Y染色體的回文序列中，這些序列能夠記錄高比率的基因轉(zhuǎn)化事件（gene conversion events），這是一種基本的復(fù)制和粘貼過程，其能利用完整無損的副本作為模板來促進(jìn)損傷的基因被修復(fù)。

當(dāng)研究人員對其它物種（攜帶Y染色體的其它哺乳動(dòng)物等）進(jìn)行研究時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)，越來越多的研究證據(jù)都表明，Y染色體中的基因擴(kuò)增是一種普遍的原則，這些擴(kuò)增的基因在精子的產(chǎn)生及調(diào)節(jié)后代性別比上扮演著關(guān)鍵的角色，刊登在Molecular Biology and Evolution雜志上的研究報(bào)告中，研究人員表示，小鼠機(jī)體中基因拷貝數(shù)的增加或許是自然選擇的結(jié)果。

關(guān)于Y染色體是否會(huì)消失的問題上，科學(xué)界（比如英國）目前分為“激進(jìn)派”和“保留態(tài)度一派”，后者認(rèn)為Y染色體的防御機(jī)制做得很好，而且這種機(jī)制能夠挽救Y染色體，但前者則認(rèn)為，Y染色體所做的所有事情都只是能讓其更好地附著存在，如今兩組持不同觀點(diǎn)的科學(xué)家們?nèi)匀辉诶^續(xù)討論著。

來自澳大利亞拉特布大學(xué)的研究人員Jenny Graves表示，如果你有長遠(yuǎn)眼光的話，Y染色體的命運(yùn)或許是注定無法改變的，及時(shí)你們堅(jiān)持的時(shí)間比預(yù)期的長一點(diǎn)；2016年發(fā)表的一篇研究報(bào)告中，Jenny Graves指出，來自日本的小鼠和田鼠已經(jīng)完全失去了Y染色體，而且Y染色體發(fā)生的基因丟失或創(chuàng)造的過程會(huì)不可避免地誘發(fā)小鼠的生育問題，這或許最終會(huì)推動(dòng)完全新物種的形成。

男性的滅亡？

正如筆者在一本電子書中所說的那樣，即使人類的Y染色體消失了，但這并不意味著男性會(huì)消失不在，甚至在一些完全丟失Y染色體的物種中，雄性和雌性仍然都會(huì)繁衍后代。在這些案例中，確定雄性的SRY主要開關(guān)基因就會(huì)轉(zhuǎn)移到不同的染色體上，也就意味著，這些物種在不需要Y染色體的情況下也會(huì)繁衍出雄性后代。然而，SRY所“定居”的新型性別決定染色體或許也會(huì)因?yàn)槿狈ο嗤亟M機(jī)制而開始新一輪的退化過程；然而對于人類而言更有意思的是，當(dāng)Y染色體成為正常人類繁殖過程所必需的元件時(shí)，如果利用輔助生殖技術(shù)的話，Y染色體所攜帶的其它很多基因或許就不在需要了。這意味著，基因工程技術(shù)或能替代Y染色體的基因功能，允許同性女性伴侶或不育男子懷孕。即使每個(gè)人都能以這種方式懷孕，人類似乎不太可能會(huì)停止自然繁殖的優(yōu)勢。

關(guān)于Y染色體是否會(huì)消失的問題，盡管目前在遺傳研究領(lǐng)域科學(xué)家們進(jìn)行了激烈地討論，但科學(xué)家們并不需要擔(dān)心，研究人員并不清楚是否Y染色體會(huì)消失，而且，即便Y染色體消失了，人類很可能還會(huì)繼續(xù)需要男性來進(jìn)行正常的人類的后代繁衍。事實(shí)上，在一個(gè)農(nóng)場中，會(huì)有少數(shù)幸運(yùn)的雄性動(dòng)物被選中配種對象，但其大多數(shù)后代肯定也不會(huì)出現(xiàn)在地平線上，因此無論如何，在接下來的460萬年里，人類或許還會(huì)面臨其它更多更為緊迫的問題。