Y染色體逐漸退化 男人真的會消失嗎?人類該咋繁殖

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Y染色體可能是男子氣概的象徵，但越來越多的證據顯示，它可能無法持久堅持下去。雖然Y染色體攜帶著「主開關」基因SRY，它決定了胚胎是否會發育成男性(XY)還是女性(XX)，它只包含很少的其他基因，是生命延續中唯一沒有必要存在的染色體。

更重要的是，Y染色體已經迅速退化，使女性擁有兩個完全正常的X染色體，而男性只有X染色體和一個萎縮的Y染色體。如果按照同樣的退化速度持續下去，Y染色體可能在460萬年內就會完全消失。這聽起來可能很長，但當你考慮到地球上的生命已經存在了35億年時，你就不會這麼想了。

Y染色體並非從一開始就處於退化狀態的。如果我們把時鐘回撥到1.66億年前，對於最初的哺乳動物來說，這個故事就完全不同了。早期的「原始」Y染色體最初與X染色體差不多，也包含著相同的基因。然而，Y染色體有個根本性的缺陷：我們每個細胞中都有兩份染色體，不同於其他的染色體，Y染色體只作為一份拷貝存在，並通過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，而每一代基因的「洗脫」有助於消除破壞性的基因突變。被剝奪了重組好處的Y染色體基因會隨著時間而退化，最終從基因組中消失。

儘管如此，最近的研究表明，Y染色體已經發展出了許多非常有說服力的機制來「踩剎車」，減緩基因丟失的速度，使其處於停滯狀態。例如，丹麥最近對來自62個人的Y染色體測序部分進行檢測，發現它傾向於大規模結構性重組，以便允許「基因擴增」，即收購基因的多個副本，促進健康的精子功能和減少基因損失。

這項研究還表明，Y染色體已經發展出一種不同尋常的結構，稱為「迴文」（palindromes）。在這種結構中，DNA序列的正向和逆向讀取都是相同的，就像皮划艇的英文單詞「kayak」那樣，能保護它免受進一步退化的危害。研究人員在Y染色體的「迴文」序列中發現了高頻率的「基因轉換事件」，這基本上這就是一個「複製粘貼」的過程，允許使用未損壞的備份拷貝作為模板修復受損的基因。

再看看其他的一些不同物種(在哺乳動物和其他物種也中存在Y染色體)，越來越多的證據表明Y染色體的「基因擴增」是一個普遍現象。這些擴增的基因在精子產生和調節後代性別比例(至少在嚙齒類動物)中發揮著關鍵作用。最近，發表在《分子生物學和進化》雜誌上的研究表明，老鼠基因拷貝數量的增加是自然選擇的結果。

關於Y染色體是否真的會消失這個問題，科學界（就像現在的英國一樣）目前被分為「消失派」和「保留派」。後者認為Y染色體的防禦機制非常棒，並且可能挽救Y染色體。但是，「消失派」表示，它們所做的一切都是讓Y染色體掉下懸崖前的垂死掙扎。這場辯論還將持續下去。

澳大利亞La Trobe大學的珍妮·格雷夫斯(Jenny Graves)表示，如果從長遠的角度來看，Y染色體必然是要失敗的，即使它們存在的時間可能比預期要長一些。在2016年的一篇論文中，格雷夫斯指出，日本小老鼠和田鼠已經完全失去了Y染色體，並且認為Y染色體上丟失或產生的基因不可避免地導致了生育問題。這反過來又能推動新物種的最終形成。

正如我們在新電子書中所指出的那樣，即使人類的Y染色體確實消失了，也並不一定意味著男性本身會滅絕。即使是在已經完全失去Y染色體的物種中，繁殖仍然需要雄性和雌性。在這些情況下，決定基因異常性的SRY「主開關」已經轉移到不同的染色體上，這意味著這些物種在不需要Y染色體的情況下也可以產生雄性。然而，決定性別的新染色體應該會再次開始退化的過程，因為它同樣缺乏基因重組能力，這將導致它們像之前的Y染色體那樣消失。

然而，關於人類的有趣之處在於，當正常的人類繁殖需要Y染色體時，如果你使用輔助生殖技術，它攜帶的許多基因是不必要的。這意味著基因工程可能很快就能取代Y染色體的基因功能，允許同性伴侶或不育男性懷孕。然而，即使每個人都能以這種方式懷孕，但不太可能的是，有生育能力的人會自然停止繁殖。

儘管這是一個有趣且爭論激烈的基因研究領域，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。而且，正如我們所展示的，即使Y染色體消失，我們也很可能繼續需要男人，這樣正常的繁殖才能繼續下去。事實上，像「農場動物」型系統那樣選擇幾個「幸運」的雄性來繁殖大多數後代的情況，顯然不會發生在人類身上。無論如何，在接下來的460萬年內，人類將會有更多更為緊迫的擔憂需要面對。

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