五百万年后Y染色体将消失，还会有男人吗？

近日，2017年澳大利亚总理科学奖出炉，La Trobe大学教授Jennifer Graves因在基因组学和表观遗传学研究所取得的成就而荣获此殊荣。

△Jennifer Graves教授 

说起Jennifer Graves教授，很多人会感到陌生，但实际上她在基因组和遗传学领域的成就享誉全球，特别是在性别基因方面，她的其中一篇论文传遍全球，产生了极大的轰动。

2002年，Graves教授在 Nature 上发表 Human spermatozoa: The future of sex（人类精子：性别的未来），提出“At the present rate of decay, the Y chromosome will self-destruct in around 10 million years.”－Y染色体在未来一千万年左右可能会消失。

△人类23对染色体

Y没了，那是不是男人也就消失了？这样的结论乍一看耸人听闻，但其实非常科学严谨，Graves教授研究发现，在过去的3亿年里，Y染色体丢失了原有的1438个基因中的1393个基因，仅剩下45个基因（3%）！ 

这一预测的理论基础是Y chromosome degeneration－Y染色体退化论。Graves教授认为XY染色体同是从常染色体演变而来。最初它们应该是等长的，但是经过3亿年的进化演化，Y染色体丢掉了很大部分。

△Y和X染色体对比

Y和X相比，基因数从1438减少到45。依此计算：（1438－45）/300 =4.6 per million years。如果每一百万年消失4.6个基因，那么： 45/4.6 = 10 million years。这就是推测Y染色体一千万年内消失的由来。造成这一所谓退化的一个主要因素是Y染色体没有同源重组。

△染色体遗传图 

所谓同源重组，以人类为例，我们的染色体一般都是一半来自妈妈，一半来自爸爸，在细胞进行减数分裂时，染色体会进行互换。但是男人的性染色体是一个X一个Y，对不上号没法换（其实X和Y上有一小区域叫假常染色体区，可以进行重组，但和决定性别无直接联系），同源重组可以增加基因的保留和传代几率，而没有同源的Y只能靠自己。 

在数万年的尺度上，Y染色体在遗传过程中逐渐递减，如今只剩下3%，持续下去Y染色体很可能会就此消失。在2003年的时候，Graves教授更是调整了Y染色体消失的速度，认为可能5百万年就够了。这一论点推出后再次引发了全球热议，毕竟关乎人类的命运！ 

男人就这样从地球上消失吗？不甘心的科学家们瞄向了人类的近亲，他们发现，人类在600万年至700万年前从黑猩猩分化出来后，其Y染色体还没有丢失一个基因（2005年报告），而当人类在2500万年前从恒河猴分化出来后，其Y染色体仅丢失一个基因（2012年报告）。换句话说，在过去的2500万年里，Y染色体是基本稳定的，没有出现过大规模0基因丢失。

△人类和恒河猴、黑猩猩Y染色体对比

这说明Y染色体上基因丢失的速率已经趋缓或不再丢失，很可能可以丢失的基因（非必需基因）已经丢失了，而不能丢失的基因（关键基因）再也不会丢失了。由此推论，Y染色体丢失的速度可能不是恒定的，也许早期丢失速度快，而晚期丢失速度慢或完全不丢失。也就是说，Y染色体“生物钟”可能走得很不准确，有时快，有时慢。 

不过，假如Y染色体上的基因仍以非常缓慢的速度丢失，那么Y染色体的最终消失只是时间问题。若这种情况真的出现，是否意味着男人消失乃至人类灭绝呢？让我们看看动物中的情形吧！ 

科学家经过大量筛查发现，有许多种啮齿类动物早已进入无Y染色体阶段，但它们却仍能照常传宗接代。那么，它们是如何完成有性生殖的呢？ 

第一种解决方案是：Y染色体及其SRY基因完全消失，而其他基因（如TSPY、ZFY）则转移到X染色体上。有的只有一条X染色体，有的则有两条X染色体。 

第二种解决方案是：除了XX雌性外，还进化出XY雌性，其XY染色体都有大量修饰。第三种解决方案是：性染色体与常染色体融合形成新的X、Y染色体。

其实，关于XY染色体的命名，之所以叫Y染色体并不是因为染色体的形状是个“Y”，就如X染色体并不是因为它形状像“X”，而是因为当初不确定X染色体能否被染色而被命名为“X element”－“不确定元素”。随后发现和X染色体可以配对并决定性别的染色体，于是就按着字母顺序（X后面是Y）命名为 “Y”。 

所以，就算Y染色体可能会消失，男人也绝对不会消失，决定性别的基因会一直延续下去，大自然总会想出聪明的解决办法。因此，那种对Y染色体消失导致男人消失及人类灭绝的担心完全是“杞人忧天”。

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