即使Y染色体丢失，男人也不会消失

　　人类的Y染色体在丢失


　　每个人都有两条性染色体，女人为XX，男人为XY。现在，人类的Y染色体比X染色体短，上面的基因也少。但科学家相信，最初的时候Y染色体应该是跟X染色体一样长的，基因也一样多，这是Y染色体上的基因不断丢失的结果。他们还预测，以这样的速度下去，在1000万年后人类的Y染色体最终将消失。

　　对于成年的男性个体来说，Y染色体丢失不会影响他的生存。因为Y染色体上不包含任何关键的基因，因此细胞和个体可以在失去Y染色体后继续存活下来。事实上，最近的研究显示，随着男性年龄的增长，Y染色体从细胞中丢失是经常发生的事情，但丢失的人与常人并无不同。不过，如果整个人类的Y染色体都丢失，那就危险了，就可能意味着绝种，因为那时不再有男性了。


　　但也许事情没那么悲观。几十年前，科学家发现，在当今世界，已经存在几种缺失Y染色体却没有灭绝的哺乳动物，生活在日本奄美岛的奄美刺鼠就是其中之一。那么，它们能够生存的秘诀是什么呢?最近，日本北海道大学的生物学家黑岩麻衣为我们解开了这个秘密。


　　没有Y染色体却依然存在性别的谜


　　整个动物界有许多不同的性别决定系统，但在几乎所有哺乳动物中，性别取决于X和Y染色体。如果一个胚胎继承了两条X染色体，它就会发育成一个雌性;如果它继承了一条X染色体和一条Y染色体，它就会变成雄性。


　　发生这种情况是因为Y染色体包含一个叫做SRY的基因，它可以启动一系列导致胚胎往雄性方向发育的基因，其中最重要的是启动睾丸发育的SOX9基因，但SOX9基因不在Y染色体上，而是在一条常染色体上。


　　奇怪的是，奄美刺鼠虽然已经不再有Y染色体，但种群中依然有性别之分。为了找出雄性刺鼠仍然存在的原因，黑岩麻衣和她的同事首先对雄性和雌性的基因组进行了测序。他们发现，在雄性刺鼠中，3号常染色体的两条染色单体(每条常染色体都由两条染色单体组成)中的一条有一段重复的区域(不妨称之为AA)，就在SOX9基因旁边。如果我们把两条染色单体都没有这段重复区域的雌性刺鼠，其基因型标记为A-A，那么两条染色单体中有一条有这段重复区域的雄性刺鼠，其基因型就是A-AA。


　　这段重复的区域起什么作用呢?为了弄清这一点，研究人员将它添加到小鼠的基因组中，他们发现，它可以提高小鼠SOX9基因的活性，从而有效地取代SRY基因。这意味着，带有这段重复区域的3号常染色体(A-AA)已经在行使着Y染色体的功能。


　　本来，要严格地证明这一点，实验应该在奄美刺鼠身上开展，譬如删除那段重复区域，看看这样的奄美刺鼠还能不能发育成雄性。但因为奄美刺鼠是一种濒危物种，这样的实验无法进行。不过尽管如此，这个在小鼠身上的实验也足够有说服力。


　　Y染色体会丢失，但雄性不会灭绝


　　这段重复区域一定是在距今200万年前及之后的某个时间出现的，因为200万年前正是奄美刺鼠与它的近亲物种“分道扬镳”的时间，而它的近亲物种现在仍有Y染色体(这说明它们的共同祖先是有Y染色体)。一旦这段重复区域出现，Y染色体的丧失就不再危及所有雄性的丧失。黑岩麻衣猜测，有一段时间，奄美岛上的雄性刺鼠可能存在两种类型：一种是带Y染色体的，另一种是不带Y染色体，但3号常染色体上带有那段重复区域的。后来，随着Y染色体不断丢失基因，前一种雄性灭绝了，只留下后一种。

　　奄美刺鼠的两种性别现在都只有一条X性染色体，由于X染色体也是不稳定的，而且突变在不断积累，它也可能随着时间的推移而丢失。到了那个时候，3号常染色体可能就会完全取代原先的XX或XY染色体，起到性染色体的作用。然后，可能会沿着与X和Y相同的路线进化，其中一条缩短，变得与另一条不同。


　　包括人类在内的许多哺乳动物，其Y染色体在过去的数千万年中一直在萎缩，最终可能会消失。但是，奄美刺鼠的情况向我们展示了一条避免灭种的生存之道。


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