Y染色体退化可能招致男性“消逝”？墨钦士：没必要担忧

撰文 | 墨钦士

整合 | 何安安

从哺乳动物和爬虫类分隔时算起，在过去的三亿年间，人类的Y染色体已经失去了1393个基因。有人据此推算出丧失的速度大约是每一百万年丧失约4.6个基因。若是根据那个速度计算，再过一万万年摆布，Y染色体上的基因就会被“丢光”。那当然引发了一些人的忧愁，担忧阿谁时候“汉子”也许就不存在了。

有关男性可能会消逝的议题其实不算新颖，也不是危言耸听，那种概念叫做“Y染色体退化论”。材料显示，早在2002年，澳大利亚乐卓博

(原名拉筹伯)

大学

(La Trobe University)

分子科学研究所的科学家就曾经在《Nature》上颁发过一篇文章，叫做《人类精子：性此外将来》，恰是在那篇文章中预测了在一万万年内，人类的Y染色体味完全消逝。2015年10月，那个团队的科学家们再次在国际基因组学大会上公布了一项研究功效，暗示Y染色体在萎缩。

在现实生活中，有关社会“娘化”的议论也引发了很多人的担忧，认为那恰是缺乏“男性气概”的表现，以至由此衍生出了“娘炮”一词。但与此同时，量疑的声音也不停于耳。性角色理论区分了“男性气概”和“女性气概”的差别，建构在父权社会话语系统中的“男性气概”被认为是收配的、强力的、主宰的、以男性为中心的、理性的、轻豪情的、不温顺的等，不契合那一形式的男性往往容易遭到贬损，被认为是女性化的。而“Y染色体退化论”的提出似乎意味着，从生物学的角度来看，“男性正在走向灭绝”。

那么，果实如斯吗？在新近出书的《生命通史》一书中，荷兰阿姆斯特丹大学生物化学博士、科普做家墨钦士从生物性史的角度讲述了性染色体的奥秘，决定性此外基因，并对男性能否实的会“消逝”停止了切磋。正如墨钦士所言，人类Y染色体在过去几万万年中的退化也许其实不如想象的那么快。墨钦士说，Y染色表现在仍是有连结本身不变性的机造。就算Y染色体有一无邪的消逝了，汉子也纷歧定消逝。因为“生物在性别决定机造上长短常灵敏的，我们没必要为男性的未来担忧。”

《生命通史》，墨钦士著，北京大学出书社2019年6月版。

想要从科学意义上弄清晰那个问题，显然要从染色体说起。以下内容摘编自墨钦士所著的《生命通史》一书，已获得北京大学出书社受权刊发。

生物的性别是若何被决定的？

地球上多细胞生物的生活是丰硕多彩的，心旷神怡的绿叶、五彩斑斓的花卉、翩翩起舞的蝴蝶、鸣腔委婉的鸟儿，使得我们的世界生机勃勃，充满情趣。若是我 们再认真察看一下，就会发现，多细胞生物生活得多彩多姿，在很大水平上与生物的性别有关。

地球上绝大大都的多细胞生物，都分雌、雄两性。动物开花、蝴蝶双飞、孔雀开屏、人类求偶，都是生物“有性生殖”的表示。若是生物不分性别，那些灿艳动听的情景都不会呈现，那个世界会单调沉闷得多。人类社会几动听的故事，许多铭肌镂骨、末身难忘的觉得，都和男女之间的关系有关。设想人类社会只要一个性别，那会是多么乏味？

蝴蝶双飞是生物“有性生殖”的表示。

我们的祖先早就发现了那种现象，而且创造了专门的词汇来描述两性。好比用“男”和“女”来描述人的两性，用“公”和“母”来描述动物的两性，用“雄”和“雌”来描述动物的两性，或泛指生物的两性，相当于英文的“male”和“female”。

显微镜的创造使得科学家认识到，即便是最简单的多细胞生物，例如水螅和团藻，也可以产生精子和卵子，停止有性繁衍。有性生殖是实核生物的创造和“专利”。那是因为有性生殖的机造比无性繁衍复杂得多，只要实核细胞才有那个才能。

那么，生物的性别是若何被决定的？是什么机造让身体大部门功用

（例如呼吸、心跳、消化、排泄）

不异的生物体向差别的标的目的开展，以致成为差别性此外个别？

生物在演化过程中，利用的卵白量在功用上是高度守旧的。若是我们看看停止有性生殖的动物所利用的性激素，就会发现它们也是高度一致，一脉相承的。但是现实察看到的一些现象却令人猜疑，例如所谓的“性染色体”。

人的46条染色体中，有44条能够配对，成为22对染色体。每一对染色体中，一条来自父亲，一条来自母亲，那两条染色体的长短、构造、DNA序列、所含的基因，以及那些基因的摆列挨次，都高度一致。但是在男性中，却有两条染色 体不克不及配对。它们不只大小差别， DNA序列和所含的基因也差别。长的一条叫X染色体，短的一条叫Y染色体。只在女性中，细胞里面没有Y染色体，而有两条X染色体。因为那两条染色体和人的性别有关，所以它们被称为性染色体。22 对可以配对的染色体似乎和性别无关，称为常染色体。

其他哺乳动物的染色体数目差别，但是也用X和Y来决定性别。XX是雌性，而XY是雄性。除了哺乳动物，一些鱼类、两栖类、爬行类动物，以及一些虫豸

（如蝴蝶）

也利用XY系统来决定性别。

在男性中，有两条染色体不克不及配对。长的一条叫X染色体，短的一条叫Y染色体。

没有Y染色体的动物，为什么也能成为雄性？

若是因而就认为所有的动物都用XY系统来决定性别，那就错了。鸟类就不消XY系统。在鸟类中，具有两个不异的性染色体

（叫做Z，以便与XY系统相区别）

的鸟是雄性

（ZZ）

，而具有两个差别染色体的

（ZW）

反而是雌性。除了鸟类，某些鱼类、两栖类、爬行类动物，以及一些虫豸也利用ZW系统。

既然XY染色体和ZW染色体都是决定性此外染色体，它们所含的一些基因应该不异或类似吧？出人意表的是，XY染色体里面的基因和ZW染色体里面的基因没有任何配合之处。就是同为ZW系统，蛇ZW染色体里面的基因和鸟类ZW染色体中的基因也没有配合之处。

不只如斯，XY系统还有一个变种，就是XO系统。有两条X染色体的为雌性

（XX）

，只要一条X染色体的为雄性

（XO）

。那里O不暗示一个性染色体，而是暗示缺那个染色体。那个系统次要为一些虫豸所利用。好比有些果蝇，XX是雌性，XO是雄性。

既然有Y染色体的动物是雄性，没有Y的动物怎么也能成为雄性呢？而在人身上，若是缺失Y染色体，细胞只要一个X染色体

（所以相当于XO的情况）

，发育成的人却是女性，只是不一般的女性

（如卵巢不克不及一般发育）

，那种先本性卵巢发育不全叫做特纳综合征

（Turner’s syndrome）

有些动物的性别决定还受外部因素的影响，在遗传物量稳定的情况下改动性别。例如外界温度就能够影响一些动物的性别。海龟在温度高于30摄氏度时孵化出雌性，而温度低于28摄氏度孵化出雄性。有些动物还能“变性”，随情况前提改动本身的性别。

许多人都看过美国动画片《海底总发动》

（Finding Nimo）

，此中的配角，住在海葵里面的“小丑鱼”

（clownfish）

，就能够改动性别。在小丑鱼的群体中，更大的为雌性，次大的为雄性，其余更小的则与生殖无关。若是雌性小丑鱼灭亡，次大的雄性小丑鱼就会酿成雌性，代替她的位置。而本来没有生殖“使命”的小丑鱼中更大的那一条就会酿成雄鱼，代替本来次大的雄鱼。

住在海葵里面的“小丑鱼”能够改动性别。

男女性此外分化

是两组基因彼此斗争的成果

决定人道此外基因的线索来自所谓的“性别反转人”：有些人的性染色体明明是XY，却是女性，而一些XX型的人却是男性。

研究发现，一个XY型女性的Y染色体上有些处所缺失，此中一个缺失的区域含有一个基因，若是那个基因发作了突变，XY型的人也会酿成女性。而若是含有那个基因的Y染色体片段被转移到了X染色体上，XX型的人就会成为男性。那些现象申明，那个基因就是决定受精卵能否发育为男性的基因。Y染色体上含有那个基因的区域叫做Y染色体性别决定区

（sex-determining regiononthe Ychromosome，简称SRY）

，那个基因也就叫做SRY基因。近一步的研究发现，许多哺乳动物

（包罗有胎盘哺乳动物和有袋类哺乳动物）

都有SRY基因，所以SRY基因是许多哺乳动物的雄性决定基因。

SRY基因不会间接招致雄性特征的发育，而是通过由多个基因构成的“性别控造链”起感化。那个性别控造链上的基因，会按捺卵巢发育所需要的基因的活性，使得受精卵向雄性标的目的开展。

若是没有SRY基因

（即没有Y染色体）

，受精卵中其他的一些基因

（例如前面提到的RSPO1和WNT4）

就会活泼起来，其产品促使卵巢的生成。那些基因的产品按捺SOX9基因和FGF9基因的活性，使睾丸的构成过程遭到按捺。所以男女性此外分化是两组基因彼此斗争的成果。

人类Y染色体的退化，

也许其实不如想象的那么快

无论是XY系统仍是ZW系统，能具有双份的性染色体

（好比哺乳动物雌性中的XX和鸟类雄性中的ZZ）

的系统都是比力不变的，因为它们和老是成对的常染色体一样，拥有备份，可彼此做为模板为对方纠错。但是“打单”的性染色体，好比哺乳动物的Y染色体和鸟类的W染色体，就没有那么幸运了。

它们因为拥有和另一个性染色体差别的DNA，和对方不克不及有效地配对，被纠错的时机就比力小，因而错误和丧失就会不竭积累。所以哺乳动物的X染色体和鸟类的Z染色体都比力大，也比力不变，而哺乳动物的Y染色体和鸟类的W染色体就比力小，并且“退化”很快。

据估量，人类的Y染色体在过去的3亿年间

（从哺乳动物和爬虫类分隔时算起）

已经失去了1393个基因，也就是每100万年丧失约4.6个基因。如今Y染色体只剩下几十个基因，根据那个速度，再有1000万年摆布，Y染色体上的基因就会被“丢光”，此中也许包罗决定性此外SRY基因。有人忧愁，那时“汉子”也许就不存在了。

但是若是比力人类和黑猩猩的Y染色体，就会发现从约500万年前人类和黑猩猩“各奔前程”以后，并没有失去任何基因。在2500万年前人类和恒河猴

（rhesusmacaque）

分隔以后，也只失去了一个基因。那申明每100万年丧失4.6个基因的推论是不准确的。人类Y染色体在过去几万万年中的退化也许其实不如想象的那么快。

约500万年前人类和黑猩猩“各奔前程”。

究其原因，也许是因为人类的Y染色体上有8个“回文构造”

（palindrome）

，即正读和倒读都一样的DNA序列，总共有570万个碱基对。那是Y染色体的一些片段复造本身，又反向毗连形成的。那些片段的两边能够彼此连系，构成回形针那样的构造。它相当于Y染色体上的一些DNA序列也有了备份，能够起到常染色体的“双份效果”，所以Y染色表现在仍是有连结本身不变性的机造的。

Y染色体的回文构造，图中竖起的回形针构造就是由回文构造构成的。

就算Y染色体有一无邪的消逝了，汉子也纷歧定消逝。XO型的蝗虫就没有Y染色体，但是也发育成为雄性。日本的一种老鼠，叫做裔鼠

（Ryukyuspinyrat）

，并没有Y染色体

（相当于XO系统）

，但是一样有雌雄之分。也许它们已经开展出一个基因，能够替代SRY基因的感化。

生物在性别决定机造上长短常灵敏的，我们没必要为男性的未来担忧。有性生殖是最有利于物种保留和繁衍的生殖体例，演化过程必然会把那种繁衍体例维持下去的。我们能够继续享受有性生殖带给我们的多姿多彩的“有性生命过程”，包罗铭肌镂骨的恋爱和温馨的家庭生活。

本文摘编自《生命通史》，内容较原文有删省，题目为编者所加，非原文所有，已获得出书社受权刊发。

做者：墨钦士

整合：何安安

编纂：徐伟

校对：翟永军