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作者:子非鱼
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众所周知,每个新生儿在呱呱坠地之时让人操心的第一个问题就是性别。常说男人来自火星,女人来自金星。表面上,我们似乎是在产科医生向世界宣告性别之后,才奔向不同的“星球”。但实际上,新生儿到底来自于哪个星球,那都得听受精卵里性染色体的。
性染色体决定性别,就人类而言,XY为男性,XX为女性
虽然现在大家都知道X/Y染色体决定了男女之分,其实在性染色体未被发现以前,人们还是经过一段蒙昧时期,几个世纪中,很多奇怪的理论也是层出不穷。
亚里士多德曾相信,孩子的性别是由性行为时父亲的体温决定的,并在教科书《Developmental Biology》中建议年长的男性,如果想要生儿子,就在夏天准备相关事宜。
18世纪,法国解剖学家 MichelProcope-Couteau认为人体内存在两个睾丸/卵巢分别对应两种性别,并建议控制后代性别的最佳方法就是移除属于另一种性别的一个睾丸或者卵巢;
而生物学家Leo W. Beukeboom和Nicolas Perrin则在《The Evolution of Sex Determination》一书也认为女性侧躺(让控制正确性别的睾丸/卵巢那侧在下),然后靠重力可达到控制性别的目的。
在19世纪的欧洲,人们广泛相信营养决定性别,营养差的父母生男孩,营养好的生女孩。更多时候,提及后代行别的决定因素时,几乎所有人都把目光聚焦女性身上,无论是中国还是外国,没生出男孩子基本都是孕妇的锅。
现在我们都知道以上理论是无稽之谈,而这都要归功于德国细胞生物学家Hermann Henking女性生物学家Nettie Stevens。
1881年,德国细胞生物学家HermannHenking才首次在雄性红蝽的生殖细胞中发现了X染色体,但因他没有发现与其配对的Y染色体,而将其称为“受冷落的染色体”。
20世纪初,染色体携带遗传信息仍是一个新理论。孟德尔遗传定律在埋没了近36后,到1900年才被人们“重新发现”,科学界当时也在试图解答染色体与各种形状之间的关系。
Stevens也想知道性别是否与染色体有关,她通过显微镜观察黄粉虫(Tenebrio molitor)的染色体时,才让备受冷落的Y染色体真正呈现在人们的眼前。而她提出的性别由男性性染色体决定的机制,也卸掉女性肩上的包袱。
尽管Stevens对性染色体的发现做出了杰出的贡献,却因为她自身的性别而无缘于荣誉。学术界一直将学术声望更高的E.B Wilson(本身是一个传奇的生物学家)认定为性染色体的发现者。
确实,在当时Wilson也发表类似的文章,但他仍然相信环境因素会对性别决定产生影响,而Stevens却认为性别决定完全取决于染色体。而时间证明了Stevens的结论明显更加正确,且证据更充足有力。因而Stevens和Wilson应该被认作共同发现者。尽管如此,只有 Wilson 一人获得了承认和荣誉。
另外,相比于常染色体而言,X和Y这对染色体是略显奇葩的,Y染色体的个头远要比X染色体小。
而Y染色体之所以这么特立独行,是要追溯至3亿年前。当原始性染色体上的SOX3基因突变为SRY基因(男性性别决定的关键基因)后,又一次的染色体倒转事件后,使得本是同根生的SOX3基因(在X染色体的底部)与SRY基因(在Y染色体的顶部),河汉相隔、老死不相往来。随后败家子Y染色体就一直保持着丢三落四的不良习惯,不断丢失一些无关紧要的基因,才导致Y染色体的长度仅有X染色体的三分之一。
“小个子”Y染色体根本无法与其搭档X染色体进行完全的配对与重组互换,还得委屈X染色体弓下腰来弯成一个圆环,蜻蜓点水一般与小Y染色体在顶端少量地配对、重组互换一下。而这样的交换对于维护Y染色体长久的稳定性是不够的,为了保持自身长久稳定性,Y染色体也只有自力更生,依靠内部的回文结构基因进行重组互换。