染色體Y呈紅色，旁邊是更大的X染色體。 國家人類基因組研究所

Y染色體可能是男性氣質的象徵，但越來越清楚的是，它不是強大而持久的東西。 雖然它帶有 “主開關”基因，SRY， 這決定了胚胎是發育為雄性（XY）還是雌性（XX），它含有極少的其他基因，是生命中不需要的唯一染色體。 畢竟，女性在沒有人的情況下管理得很好。

更重要的是，Y染色體迅速退化，使雌性具有兩條完全正常的X染色體，但是雄性具有X和萎縮的Y.如果相同的變性率繼續，Y染色體剛剛 4.6m年離開了 在它完全消失之前。 這可能聽起來很長一段時間，但當你認為地球上的生命存在了3.5十億年時，情況並非如此。

Y染色體並不總是這樣。 如果我們幾年前將時鐘倒回到166m，那麼對於最初的哺乳動物來說，這個故事就完全不同了。 早期的“proto-Y”染色體最初與X染色體的大小相同，並且包含所有相同的基因。 然而，Y染色體有一個根本的缺陷。 與我們在每個細胞中都有兩個拷貝的所有其他染色體不同，Y染色體只作為單個拷貝存在，從父親傳給他們的兒子。

這意味著Y染色體上的基因不能進行基因重組，即每一代中發生的基因的“改組”，這有助於消除破壞性的基因突變。 由於缺乏重組的益處，Y染色體基因隨著時間的推移而退化並最終從基因組中丟失。

儘管如此，最近的研究表明，Y染色體已經開發出一些非常有說服力的機制來“踩剎車”，將基因損失的速度降低到可能的停滯狀態。

例如，丹麥最近的一項研究， 發表於PLoS Genetics來自62不同男性的Y染色體的測序部分，發現它易於進行大規模的結構重排，允許“基因擴增” - 獲得多個基因拷貝，促進健康的精子功能和減輕基因丟失。

該研究還表明，Y染色體已經形成了一種稱為“回文”的不尋常結構（DNA序列向後讀取相同的向後 - 就像“皮划艇”這個詞一樣），可以防止它進一步退化。 他們在Y染色體上的回文序列中記錄了高比率的“基因轉換事件” - 這基本上是一個“複製和粘貼”過程，允許使用未損壞的備份拷貝作為模板修復受損基因。

尋找其他物種（Y染色體存在於哺乳動物和其他一些物種中），a 成長 有證據表明Y染色體基因擴增是一個全面的原則。 這些擴增的基因在精子生成和（至少在囓齒動物中）調節後代性別比例中起關鍵作用。 寫作 分子生物學與進化 最近，研究人員證明小鼠基因拷貝數的增加是自然選擇的結果。

關於Y染色體是否真的會消失的問題，科學界，就像目前的英國一樣， 目前是分開的 進入“離開者”和“剩餘者”。 後一組認為其防禦機製做得很好，並拯救了Y染色體。 但是離開者說，他們所做的一切就是讓Y染色體緊貼指甲，然後最終從懸崖上掉下來。 因此辯論仍在繼續。

休假論證的主要支持者， 來自拉籌伯大學的Jenny Graves 在澳大利亞，聲稱，如果從長遠的角度來看，Y染色體不可避免地註定要失敗 - 即使它們有時比預期的要長一些。 在2016論文中， 她指出 每 日本多刺的老鼠 並且鼴鼠田鼠完全失去了Y染色體 - 並且認為基因在Y染色體上丟失或產生的過程不可避免地導致生育問題。 這反過來最終會推動全新物種的形成。

男人的死亡？

正如我們在一章中所論述的那樣 新電子書即使人類的Y染色體確實消失，也不一定意味著雄性本身正在走出困境。 即使在完全失去Y染色體的物種中，雄性和雌性仍然是繁殖所必需的。

在這些情況下，確定遺傳雄性的SRY“主開關”基因已移至不同的染色體，這意味著這些物種不需要Y染色體即可產生雄性。 然而，新的性別決定染色體--SRY轉向的染色體 - 應該再次開始變性過程，因為同樣缺乏重組，注定了它們之前的Y染色體。

然而，關於人類的有趣之處在於，雖然Y染色體是正常人類生殖所必需的，但如果你使用輔助生殖技術，它所攜帶的許多基因都是不必要的。 這意味著基因工程可能很快就能實現 取代Y染色體的基因功能，允許同性女性夫婦或不育男性懷孕。 然而，即使每個人都有可能以這種方式受孕，肥沃的人類似乎也不太可能自然地停止繁殖。

雖然這是一個有趣且激烈爭論的基因研究領域，但幾乎沒有必要擔心。 我們甚至不知道Y染色體是否會消失。 並且，正如我們已經表明的那樣，即使有，我們也很可能繼續需要男性，以便正常的再生產能夠繼續下去。

事實上，一個“農場動物”式系統的前景肯定不會出現，其中一些“幸運”的男性被選中來為我們的大多數孩子做父親。 無論如何，在接下來的4.6m年中，將會有更多緊迫的問題。

關於作者

Darren Griffin，遺傳學教授， 肯特大學 和Peter Ellis，分子生物學和生殖學講師， 肯特大學

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