雄性大危機(jī)

葉水送

Y染色體是一種決定生物個(gè)體性別的性染色體，對哺乳綱動物來說，它含有SRY基因，決定著雄性性狀。不過，人類的Y染色體卻在遭遇前所未有的震蕩。

對人類而言，區(qū)分個(gè)體性別的主角就是性染色體X和Y。其實(shí)，Y染色體并不是一開始就存在的，而是基因突變的產(chǎn)物。3億年前，性染色體X和Y的原始祖先與一般常染色體并無不同，在遺傳過程中也都正常地進(jìn)行著DNA的復(fù)制、染色體的聯(lián)會及同源基因的重組互換。

不過，就在3億年前的某一天，其中一條原始性染色體上一個(gè)叫SOX3的基因卻發(fā)生突變，變成了名為SRY的基因，而SRY基因就是現(xiàn)代Y染色體上決定男性性別的關(guān)鍵基因。但作為男性特有的染色體，短小且不起眼的Y染色體卻長期被遺傳學(xué)家忽視，甚至直到2003年，科學(xué)家才發(fā)現(xiàn)了Y染色體保持長久穩(wěn)定的秘密。然而，這可憐又可愛的Y染色體，卻似乎正在遭受不小的沖擊。

盡管在過去200年里，全球男性平均身高增長了15厘米左右，然而決定男性性別的Y染色體長度卻在不斷縮短。早在1600多萬年前，X和Y染色體還各自擁有1669個(gè)基因，而現(xiàn)在Y染色體長度卻僅為X染色體的1/3。未來，Y染色體是否會消失？男性是否會從這個(gè)星球上滅絕呢？

越來越短的Y染色體

X和Y染色體擁有高度的特異性和特殊的基因。早在1914年，美國遺傳學(xué)家赫曼·米勒就指出，性染色體均來自常染色體，因?yàn)閅染色體上幾乎所有的基因都可以在X染色體上找到等位基因。而X和Y染色體則共同決定了人類以及其他哺乳動物的性別。

以人類為例，當(dāng)你的父母都給你X染色體時(shí)，后代會表現(xiàn)出女性特征;而當(dāng)你的父母分別給你Y和X染色體時(shí)，則后代會表現(xiàn)出男性特征。不過它們也會出現(xiàn)配對錯(cuò)誤的情況，例如當(dāng)出現(xiàn)XXX、XXY或是XYY時(shí)，這些由性染色體引起的錯(cuò)配不僅會導(dǎo)致性別混亂，而且還會出現(xiàn)嚴(yán)重的疾病。

盡管科學(xué)家在1905年就已發(fā)現(xiàn)了Y染色體，但Y染色體上的性別決定基因SRY卻直到1990年才被人們發(fā)現(xiàn)，至此科學(xué)家才解開了決定哺乳動物包括人類性別的關(guān)鍵基因之謎。

雖然在基因突變之初，Y染色體與X染色體一樣擁有上千個(gè)基因，但隨著時(shí)間的流逝，Y染色體上的基因正在不斷丟失，現(xiàn)在已不足50個(gè)。研究者發(fā)現(xiàn)，SRY基因一旦缺失，決定男性特征的睪丸就不會再發(fā)育。而且除了SRY基因外，Y染色體上的其他基因的缺失，也會引起整個(gè)哺乳動物群體的生長發(fā)育失調(diào)。

Y染色體消失帶來的負(fù)面影響，就像是在男性或雄性動物群體中引爆了一顆“原子彈”。

大戰(zhàn)后的火種

也許，Y染色體從出生那天起就注定了命運(yùn)多舛，哪怕它與X染色體也并非是天作之合，它倆倒更像是一對互不相讓的冤家。

簡單來說，Y染色體上對雄性有好處的基因?qū)Υ菩詤s常有壞處，而X染色體上對雌性有利的基因卻總是企圖摧毀雄性的特征。例如，最近科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的一個(gè)在X染色體上的基因DAX，與Y染色體上的SRY基因就是一對宿仇。在正常男性細(xì)胞中，一個(gè)DAX基因會“禮讓”一個(gè)SRY基因，男性特征由此正常顯現(xiàn)。但在極少數(shù)基因異常的男性細(xì)胞中，他們的X染色體上會有兩個(gè)DAX基因，這時(shí)DAX基因就會攻打SRY基因，并將其輕易“碾壓”。

在生物體中，戰(zhàn)爭機(jī)器一旦被制造出來，就會馬上啟動。性染色體之間的斗爭有時(shí)候簡直就是要將對方置之死地而后快，決不姑息。因?yàn)榇菩杂袃蓷lX染色體，雄性有一條X和一條Y染色體，所以當(dāng)雌雄兩對染色體相遇時(shí)，有3/4是X，只有1/4是Y。如此一來，X染色體進(jìn)化出攻擊Y染色體能力的可能性，就是Y染色體進(jìn)化出攻擊X染色體能力的3倍。

Y染色體上的所有基因都可能受到如潮水般襲來的猛烈攻擊，最終只得丟盔棄甲，主動“割肉”——“關(guān)閉”或“切除”絕大部分基因。這就是Y染色體越來越短，越來越“沉默不語”的深層苦衷！

這場曠日持久的戰(zhàn)爭使Y染色體無奈萎縮，在遺傳性征上表現(xiàn)得活力不足，以至于生物學(xué)家都對它們看似必然消亡的命運(yùn)擔(dān)憂不已，就連世界上研究Y染色體的權(quán)威專家David Page都曾發(fā)出過“拯救男性”的呼喊。

2015年10月24日，在國際基因組學(xué)大會上，來自澳大利亞拉籌伯大學(xué)（La Trobe University）的Jennifer Graf表示，Y染色體可能會在450萬年后徹底消失。這一觀點(diǎn)的依據(jù)，就是目前Y染色體正以每百萬年減少10個(gè)基因的事實(shí)?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，目前已有3種哺乳動物的Y染色體在進(jìn)化過程中丟失，人類是否會重蹈它們的覆轍？

男性當(dāng)自愛

據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，世界上有10%的夫婦患有不育癥，而男性不育占到一半左右。其中，又有30%以上的患者是由于遺傳異常引起的，Y染色體的微缺失正是導(dǎo)致男性不育的主要遺傳學(xué)因素。

但可惜的是，如此珍貴的Y染色體卻得不到男性同胞的足夠重視。瑞典烏普薩拉大學(xué)（Uppsala University）的研究人員曾發(fā)表報(bào)告稱，決定性別和產(chǎn)生精子至關(guān)重要的Y染色體，常常會從男性煙民的血細(xì)胞中消失。由于只有男性才擁有Y染色體，這一發(fā)現(xiàn)可能也解釋了為什么吸煙對于男性的致癌風(fēng)險(xiǎn)要比對女性更大。

該研究團(tuán)隊(duì)對6000多名男性的資料進(jìn)行了分析，最終發(fā)現(xiàn)，吸煙男性體內(nèi)Y染色體的消失似乎取決于吸煙的數(shù)量。也就是說，吸煙越多，丟失的Y染色體就越多。而一些已經(jīng)戒煙的男性似乎又重新獲得了Y染色體，這說明吸煙導(dǎo)致Y染色體丟失的過程是可以逆轉(zhuǎn)的。

雖然目前科學(xué)家還無法確定血細(xì)胞中的Y染色體消失與罹患癌癥之間到底有什么聯(lián)系，但他們推測，或許血液中的免疫細(xì)胞在失去Y染色體后，對抗癌細(xì)胞的能力就會下降。

全新的性別決定？

說了這么多，可能許多男性已經(jīng)覺得有些蒙圈了，不過也有研究能令你們重獲信心。來自瑞士生物信息學(xué)研究所（Swiss Institute of Bioinformatics）和麻省理工學(xué)院（Massachusetts Institute of Technology）的研究者發(fā)現(xiàn)，在過去很長的一段時(shí)間里，Y染色體還是相對穩(wěn)定的，并沒有像預(yù)期那樣一直在變短。他們推測，Y染色體上保留下來的基因需要同X染色體上的同源基因配對才能發(fā)揮作用，因此自然選擇保留了這些基因。所以目前的預(yù)測模型可能并不準(zhǔn)確，“450萬年”這個(gè)數(shù)據(jù)也存在著不確定性。

但如果Y染色體真的消失了怎么辦？對于哺乳動物來說，Y染色體消失，那就意味著雄性個(gè)體乃至整個(gè)物種的滅絕。那有沒有存在Y染色體消失，物種繼續(xù)存活的可能呢？

不必?fù)?dān)心。其實(shí)，土黃鼴形田鼠、坦氏鼴形田鼠、棘鼠，以及日本刺鼠中的奄美刺鼠和沖繩刺鼠就是先例，它們已經(jīng)完全丟失了Y染色體（包括SRY基因），裔鼠屬下的一些鼠類甚至將原本在Y染色體上的部分基因轉(zhuǎn)移到了X染色體上。更加奇怪的是，棘鼠的第2號染色體的基因CBX2已經(jīng)承擔(dān)了原來SRY的功能，開始發(fā)揮決定雄性性別的作用。而除嚙齒目動物外，黑麂甚至通過融合原有的性染色體和常染色體，演化出了新的X染色體和Y染色體。

科學(xué)家由此推測，如果人類的Y染色體真的消失，且丟失了SRY基因，那么為了保證人類不因性別失衡而最終滅絕，我們極有可能會進(jìn)化出新的性別決定系統(tǒng)（就像那些鼠類一樣），時(shí)間也許就在1400萬年后。倘若真的到了那個(gè)時(shí)候，會是一個(gè)還是幾個(gè)基因決定人類的性別呢？那么人類，還是人類嗎？