“男人的乳頭有什么用?”是一個很老的問題了,人們雖然困惑于“進化為什么會產(chǎn)生這樣毫無意義的結(jié)構(gòu)”,但也總是玩笑了之,錯過了許多精彩的故事。
雌雄兩性的生殖方式主導(dǎo)了今天的整個世界,討論這種復(fù)雜行為的意義也已經(jīng)汗牛充棟,但是兩種性別的決定機制將是一個相當(dāng)不同的問題:如何讓幾乎一樣的遺傳物質(zhì)在每個個體身上呈現(xiàn)出兩種大相徑庭的模式,這在進化上是一件“見仁見智”的事情。
讓男人擁有乳頭,正是我們應(yīng)用的那種策略。
-文字稿-
“男人的乳頭有什么用?”是一個很古老的問題。
這個問題最直接的答案是,人類擁有以Y染色體為中心的性別決定機制:我們都知道人有兩條性染色體,女性帶有兩條X染色體,男性帶有一條X染色體和一條Y染色體。經(jīng)過減數(shù)分裂和受精作用,分別來自雙親的兩條性染色體也將繼續(xù)決定胎兒的性別。
但是我們要明白,染色體本身說明不了什么問題,關(guān)鍵在于它們攜帶著的基因——Y染色體的短臂上有一個SRY基因,就是我們唯一的性別決定基因,只要表達了這個基因,胚胎就會發(fā)育成雄性,否則就會發(fā)育成雌性。
但是這個基因要到胚胎發(fā)育的第6到8周才從性腺開始逐漸表達,胚胎早已按照雌性的構(gòu)造發(fā)育出了乳頭和乳腺,再也無法撤銷了。所以不妨說,在哺乳動物的XY性別決定機制里,雌性是默認性別,而SRY基因的功能就是將一部分雌性胚胎逆轉(zhuǎn)成雄性。
因此不難想象,由于相同的性別決定機制,所有后獸亞綱的雄性哺乳動物實際上都有乳頭和乳腺。
但是在其它動物身上,我們就會發(fā)現(xiàn)五花八門各式各樣的性別決定機制。比如鳥類就與我們剛好相反,雄性有兩條Z染色體,雌性有一條Z染色體和一條W染色體,那條W染色體上攜帶著決定雌性的DMRT1基因,所以鳥類的默認性別就是雄性。
而鴨嘴獸有著介于兩者之間的性別決定機制,它們有10條性染色體,其中雌性有5對X染色體,雄性有5條X染色體和5條Y染色體,但其中的某些X染色體與鳥類的W染色體關(guān)系很近,這給我們重建進化歷程提供了重要線索。
性染色體機制也以不同的方式出現(xiàn)在譜系更古老的脊椎動物身上,爬行動物更普遍地用溫度決定性別,它們在某個溫度范圍之內(nèi)孵出雄性,其余就都是雌性,只有蛇完全采ZW性染色體機制,這是一條性別分化越來越精確的進化之路。
如果說鴨嘴獸和爬行動物揭示了性染色體的過去,節(jié)肢動物就可能暗示了性染色體的未來。比如大部分昆蟲都有XY性染色體,果蠅是其中研究最充分的。但我們發(fā)現(xiàn)果蠅沒有專門的性別基因,而是用X染色體相對于常染色體的倍數(shù)決定性別,1倍就是雌性,1半就是雄性,而Y染色體濃縮失活,沒什么作用。甚至某些果蠅干脆就沒有Y染色體,雌性有兩條X染色體,雄性有一條X染色體,稱為X0染色體機制——這在其它昆蟲身上更加普遍,比如蜻蜓、蝗蟲、螳螂、白蟻。
我們對此有一個淺顯的推測:有性生殖的一大意義,就是在減數(shù)分裂的聯(lián)會過程中,同源染色體可以交換一部分片段,這提供了修復(fù)有害突變的寶貴機會。但是在XY染色體之中,那條Y染色體與X染色體差異太大,失去了這樣的修復(fù)機會,因此在世代積累中變得脆弱,最終完全丟失了,它的功能則由其它染色體或者其它機制接替。
由于昆蟲繁殖更快,所以先我們一步實現(xiàn)了X0機制,某些繁殖迅速的嚙齒動物也已經(jīng)達到這種境地,比如琉球特產(chǎn)的幾種裔屬就已經(jīng)沒有了Y染色體——或許經(jīng)過漫長的歲月,其它哺乳動物也會達到這一步吧。
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