Y染色體正在流失！1100萬(wàn)年后或完全消失，人類(lèi)該如何繁殖

人類(lèi)的Y染色體正在消失，這不是一個(gè)新聞。有科學(xué)家認(rèn)為，大約1100萬(wàn)年后，人類(lèi)將徹底失去Y染色體。

性染色體缺失，會(huì)給人類(lèi)帶來(lái)哪些影響呢？男性會(huì)滅絕嗎？這些問(wèn)題的答案至今懸而未決，但科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)始擔(dān)憂。如果不能未雨綢繆，后果不堪設(shè)想。

我們知道，人類(lèi)的性別是由性染色體決定的，其中一個(gè)是X染色體，另一個(gè)是Y染色體。XX染色體是女性，XY染色體是男性。

X染色體上包含了大約900個(gè)基因，它們負(fù)責(zé)的工作其實(shí)與性別也沒(méi)有直接關(guān)系。Y染色體僅包含差不多55個(gè)基因，其余大部分都是不起任何作用的非編碼DNA。然而，偏偏是Y染色體對(duì)性別起到了決定性作用，因?yàn)槠渲幸粋�(gè)基因可以促使胚胎在未來(lái)向男性發(fā)育。

在受孕的第12周，這個(gè)基因就會(huì)誘發(fā)其他基因進(jìn)行表達(dá)，導(dǎo)致胚胎睪丸開(kāi)始產(chǎn)生雄性激素，最終讓嬰兒發(fā)育為男孩。

關(guān)于這段基因，科學(xué)家們尋找了幾十年，中途還走進(jìn)了好幾條死胡同。一直到1990年，澳大利亞和英國(guó)的科學(xué)家確定，影響胚胎性別的關(guān)鍵基因，就是Y染色體上的SRY基因。不過(guò)，它不是實(shí)際操作者，更像是一個(gè)在幕后的操手。它可以觸發(fā)一個(gè)不在性染色體上的SOX9基因的表達(dá)，它才是睪丸發(fā)育的關(guān)鍵。

除了人類(lèi)之外，其他大部分哺乳動(dòng)物也是同樣的情況，那就是Y染色體包含的基因遠(yuǎn)少于性染色體。注意，我們說(shuō)的是“大多數(shù)”，因?yàn)檫�有一小部分哺乳動(dòng)物的情況和我不一樣，比如鴨嘴獸。

在鴨嘴獸的體內(nèi)，XY染色體只是普通的染色體，并且Y染色體上的基因數(shù)量和性染色體一樣，都是差不多900個(gè)。

我們知道鴨嘴獸是現(xiàn)存最古老的哺乳動(dòng)物，保存著哺乳動(dòng)物最早期的特征。雖然人類(lèi)不是從鴨嘴獸演化來(lái)的，但從鴨嘴獸到人類(lèi)之間的區(qū)別，可以理解人類(lèi)的演化歷程。

根據(jù)目前的研究，鴨嘴獸和人類(lèi)的共同祖先可以追溯到1.66億年前。也就是說(shuō)，在這1.66億年的時(shí)間里，哺乳動(dòng)物Y染色體內(nèi)的基因從900條減少到了55條，算下來(lái)就是每100萬(wàn)年損失5條。按照這個(gè)速度，再過(guò)1100萬(wàn)年，僅存的55條基因也將消失。

如果這么說(shuō)，豈不是Y染色體即將被廢了？難道人類(lèi)真的要失去這條染色體了嗎？

直到現(xiàn)在，科學(xué)家還是為此爭(zhēng)論不已。有人認(rèn)為Y染色體不可能真的消失，但悲觀者認(rèn)為，最快可能只需要幾千年，我們就要失去Y染色體了。那么問(wèn)題來(lái)了：男性要滅絕了嗎？人類(lèi)將無(wú)法生育了嗎？

不，事情還有轉(zhuǎn)機(jī)。鴨嘴獸不是唯一在性染色體上和人類(lèi)不同的哺乳動(dòng)物，還有一些動(dòng)物也很特殊，比如生活在東歐的一些鼴形田鼠以及生活在日本的一些刺鼠。它們不僅已經(jīng)失去了SRY基因，甚至已經(jīng)真的失去了Y染色體，并保留著性染色體。即便如此，它們還是存在著雌性和雄性的分別。

關(guān)于鼴形田鼠如何在沒(méi)有SRY基因的情況下如何發(fā)展出雄性的，科學(xué)家還沒(méi)有找到答案，但刺鼠是如何出現(xiàn)雄性的，似乎已經(jīng)找到了答案。在最新一期的《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上，日本北海道大學(xué)生物學(xué)家Asato Kuroiwa領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)發(fā)表了他們的最新成果。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，雖然Y染色體本身已經(jīng)消失，但其上的大部分基因都已經(jīng)被重新定位到其他染色體上。本以為答案就此解決，但科學(xué)家們又注意到，偏偏是最關(guān)鍵的SRY基因既不存在，也沒(méi)有替代它的基因。

本次實(shí)驗(yàn)中被測(cè)試的是奄美刺鼠，這種動(dòng)物體內(nèi)已經(jīng)沒(méi)有了Y染色體，不論是雄性還是雌性，都只有一個(gè)性染色體。他們?cè)诖淌蟮幕�因組中找到了一段基因，僅僅存在于雄性的體內(nèi)，而雌性體內(nèi)是沒(méi)有的。為了避免幾十年前尋找SRY基因時(shí)遇到的錯(cuò)誤，研究人員隨后對(duì)這段基因進(jìn)行了修改，然后在刺鼠身上進(jìn)行了測(cè)試。

他們發(fā)現(xiàn)， 在直接影響性別的SOX9基因的附近，存在著一段特殊的基因。它位于刺鼠的3號(hào)染色體上，其兩個(gè)副本中的一個(gè)存在比較小的重復(fù)區(qū)域（在30多億個(gè)堿基對(duì)中只有17,000個(gè)），而在雌性刺鼠的基因組內(nèi)沒(méi)有這種重復(fù)。

研究人員將這一段基因的重復(fù)引入到刺鼠的體內(nèi)，結(jié)果很明顯，這些刺鼠體內(nèi)的SOX9基因的活性得到了提高。也就是說(shuō)，即使沒(méi)有SRY基因，SOX9基因仍然可以表達(dá)，將胚胎誘導(dǎo)為雄性。

這也算是一個(gè)好消息了，如果人類(lèi)的Y染色體真的將在未來(lái)的某一天徹底遺失的話，我們不必?fù)?dān)憂，只要利用這種基因的重復(fù)或者其他手段，誘導(dǎo)SOX9基因表達(dá)的話，即便沒(méi)有Y染色體，也可以繁殖出男性來(lái)。畢竟對(duì)于我們這個(gè)物種來(lái)說(shuō)，沒(méi)有男性和精子是不行的。

性別是一種非常有趣的生物現(xiàn)象，海馬的性別可以轉(zhuǎn)換、有一些蜥蜴或蛇類(lèi)只有雌性，只需要通過(guò)孤雌生殖的方式就能夠繁衍。

但哺乳動(dòng)物不行，我們?nèi)祟?lèi)體內(nèi)至少有30個(gè)關(guān)鍵的基因，必須在父親產(chǎn)生的精子作用下才能表達(dá)。如果沒(méi)有雄性，人類(lèi)恐怕真的無(wú)法繁衍下去。這一次研究算是給我們吃了一顆定心丸，當(dāng)情況真的走到極端時(shí)，我們至少有辦法拯救人類(lèi)。

不過(guò)，SRY基因的發(fā)現(xiàn)者之一、英國(guó)弗朗西斯·克里克研究所的Robin Lovell-Badge指出：本次研究還有不完善的地方，研究人員還應(yīng)該敲除刺鼠3號(hào)染色體的這段重復(fù)基因，如果在這種情況下刺鼠無(wú)法發(fā)育成雄性，才能說(shuō)明本次研究。

問(wèn)題在于，奄美刺鼠本身就是瀕危物種，研究人員不能大量地進(jìn)行這方面實(shí)驗(yàn)。即便如此，Lovell-Badge還是認(rèn)為，本次研究提供的證據(jù)已經(jīng)非�？尚帕�。

當(dāng)然，刺鼠和人類(lèi)還是有所不同的，未來(lái)人類(lèi)如何保證SOX基因的表達(dá)，還有待于更多的研究。