近日,,媒體爆出一些科學(xué)家的擔(dān)憂:男性獨(dú)有的Y染色體已是風(fēng)燭殘年,上面的許多基因因?yàn)橥蛔兌スδ?,一個(gè)個(gè)成了徒有其名的假基因,正在逐漸丟失,;久而久之,,隨著Y染色體的消失,,男人必將面臨困境,。一言既出,,語(yǔ)驚四座,!如果說人類通過自己的努力可以避免一場(chǎng)核災(zāi)難的話,,那么我們有能力挽救陷入困境的男人嗎,?《自然與人》雜志近日撰文對(duì)此進(jìn)行了分析。
與眾不同的“獨(dú)行俠”
我們的七尺之軀是由億萬(wàn)個(gè)細(xì)胞構(gòu)成的,,每個(gè)體細(xì)胞中有46條染色體。何謂染色體呢?這是細(xì)胞核中最重要的遺傳結(jié)構(gòu),,五花八門,、功能各異的基因就排列在上面,。它們是由組蛋白和DNA纏繞而成的,,因?yàn)槿菀妆粔A性染料著色,,所以被稱為染色體,。
人的染色體有23對(duì),其中22對(duì)是常染色體,。男性和女性的常染色體如出一轍,,是完全一樣的,。余下的一對(duì)叫性染色體,,男女各不相同:女性有兩條X染色體;而男性則只有一條X染色體,,再加上一條比X染色體小得多的Y染色體,。
在人體細(xì)胞的汪洋大海中,,Y染色體是獨(dú)樹一幟的。其他染色體都成雙成對(duì),、如影隨形,,惟獨(dú)Y染色體形單影只,,是個(gè)孤獨(dú)無(wú)伴的“獨(dú)行俠",。從大小來(lái)看,,Y染色體的長(zhǎng)度幾乎只有X染色體的1/3,,是46條染色體中個(gè)頭最小的一條,。從染色體攜帶的基因數(shù)量來(lái)看,其他染色體上的基因往往數(shù)以千計(jì),,而Y染色體上現(xiàn)今卻只有區(qū)區(qū)幾十個(gè)基因,,而且?guī)缀醵际桥c男性有關(guān)的基因。
現(xiàn)已知道,,在人類性別的決定上,,Y染色體有著舉足輕重的作用。除個(gè)別例外,,凡有Y染色體者皆為須眉,、無(wú)Y染色體者皆為巾幗。在臨床上,,人們有時(shí)會(huì)遇到一些性染色體綜合征患者,這是由于性染色體數(shù)目(少數(shù)為結(jié)構(gòu))變化而引起的遺傳病,。因?yàn)闆Q定個(gè)體性別的是Y染色體,所以XO(體細(xì)胞的染色體總數(shù)為45條,,性染色體只有一條X染色體)的個(gè)體是女性,,只是她們身材矮小、泌尿生殖系統(tǒng)異常,。XXY的個(gè)體仍是個(gè)男子漢,,但其比正常男性多了一條X染色體,因而睪丸小,、無(wú)精子。XYY綜合征患者恰好相反,,他們較之正常男性多了一條Y染色體,于是成了身高往往超過1.80米,、常有攻擊行為的超級(jí)男子,。不過,,他們大多可以正常生育,少數(shù)人可能會(huì)有生育和心理異常,。XXYY綜合征患者常被稱為“雙男性",,在這些人身上往往XYY綜合征和XXY綜合征的某些特點(diǎn)都兼而有之,。
重新認(rèn)識(shí)Y染色體
人類基因組的研究,,使人們開始重新認(rèn)識(shí)Y染色體,。
地球上剛出現(xiàn)生命的時(shí)候,,并沒有Y染色體,。類似爬行動(dòng)物的哺乳動(dòng)物祖先,,性染色體還沒有發(fā)生分化,它們每個(gè)個(gè)體都是“雙料貨":擁有可以變成雄性動(dòng)物或雌性動(dòng)物的所有基因,像現(xiàn)在的爬行動(dòng)物那樣,,由溫度等環(huán)境因素決定一個(gè)胚胎發(fā)育成雄性或雌性,。而更低等的動(dòng)物甚至是雌雄同體的,。直到3億年前,一對(duì)X染色體上發(fā)生了基因突變,,結(jié)果這對(duì)原本相互匹配的染色體分道揚(yáng)鑣了:一條X染色體搖身一變,成了Y染色體,。
Y染色體剛問世時(shí),,它的長(zhǎng)度和擁有的基因數(shù)量與X染色體相差無(wú)幾,。然而,,在億萬(wàn)年的進(jìn)化歷程中,,由于環(huán)境的影響以及發(fā)育過程的失誤等原因,,Y染色體上的許多基因先后因突變成了失去功能的假基因,,它們相繼不翼而飛了。與此同時(shí),,Y染色體也就變得越來(lái)越短小了。因而,,Y染色體之所以成為人類染色體中的“侏儒",、上面的基因之所以只剩下幾十個(gè),完全是長(zhǎng)期進(jìn)化的結(jié)果,。
令人欣慰的是,,Y染色體上丟失的基因并不是必不可少的,;而對(duì)于雄性來(lái)說生死攸關(guān)的基因,,如維持雄性競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的一些基因都保留了下來(lái),。人類也不例外,男性特有的與睪丸發(fā)育和精子產(chǎn)生有關(guān)的基因,,并沒有丟失、退化,。
不必杞人憂天
根據(jù)近年來(lái)對(duì)Y染色體的研究,,科學(xué)家認(rèn)為在這個(gè)大千世界男性幾乎是不可能滅絕的,。
為什么這么說呢,?首先,,Y染色體上的一些重要基因在進(jìn)化過程中已產(chǎn)生多份拷貝,,形成了重復(fù)基因區(qū),。一旦某一重要基因因突變而喪失了功能,,相同的后備基因就會(huì)“挺身而出"、取而代之?,F(xiàn)已查明,,男性基因有足夠的“后備軍",,完全可以應(yīng)付不測(cè)之災(zāi)。
其次,,與女性相比,男性性染色體上的基因數(shù)目有過之而無(wú)不及,。要知道,,女性縱然有兩條X染色體,,但在某些細(xì)胞中起作用的是一條X染色體,在另一些細(xì)胞中大顯神通的是另一條X染色體,。也就是說,,真正發(fā)揮功效的只是一條X染色體。而男性就得天獨(dú)厚了,,一條X染色體全都能發(fā)揮作用,,再加上Y染色體上有關(guān)男性特征的基因,這么一來(lái),他們性染色體上的基因并不比女性少,,反而比女性還多,。為什么男性在體力上比女性更強(qiáng)有力?看來(lái)原因就在于此。
第三,,對(duì)Y染色體精細(xì)結(jié)構(gòu)的研究表明,,它表達(dá)能力高,、耐受性強(qiáng),是一條年輕染色體,。Y染色體具有自我保持的能力,。初看起來(lái),這條染色體上的突變率確實(shí)較高,,例如精細(xì)胞的突變率約2倍于卵細(xì)胞,。但從男女個(gè)體來(lái)說,精細(xì)胞的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了卵細(xì)胞,。因而,,自然選擇會(huì)保存未突變或發(fā)生有利突變的精細(xì)胞。由于突變的有害作用被自然選擇抵消了,,所以Y染色體的突變率并不高,。
如今,人們已對(duì)Y染色體刮目相看了:它不是風(fēng)燭殘年,,而是生機(jī)勃發(fā),、年富力強(qiáng);它絕不是基因的荒原,,而是有待開發(fā)的金礦,。
不過,我們還是要加強(qiáng)遺傳學(xué)的基礎(chǔ)研究,,謹(jǐn)防已知和未知因素對(duì)Y染色體的有害影響,,使生氣勃勃的Y染色體更好地發(fā)揮作用,讓男人和女人一起美好地生活下去,。