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人類(lèi)還在進(jìn)化嗎?“四代同堂”的小鼠,給了我們啟發(fā)

李雷
原創(chuàng)
中科院生物學(xué)博士。擅長(zhǎng)生物、醫(yī)學(xué)、健康。年更新近300圖文
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總看到有人說(shuō)在發(fā)達(dá)國(guó)家中不管是先天殘疾還是智商問(wèn)題,他們都會(huì)很好的生活下去,并且大多數(shù)人都會(huì)留有自己的后代。那么適者生存的自然選擇不就停止了么?難道人類(lèi)已經(jīng)不再進(jìn)化了嗎?

先給一個(gè)明顯在進(jìn)化進(jìn)程中的內(nèi)容:1、闌尾;2、尾椎骨;3、智齒退化;4、y染色體。前三個(gè)就不解釋了,第四個(gè)比較特殊,而且精彩,咱們今天來(lái)說(shuō)一下。

01 y染色體

學(xué)過(guò)生物的都知道,y染色體是雄性性別決定染色體,所以y染色體上一定存在雄性決定基因。y染色體上,與性別決定最關(guān)鍵的基因有兩個(gè):Sry和Eif2s3y,Sry負(fù)責(zé)使胎兒發(fā)育成性,Eif2s3y則與精子發(fā)生相關(guān)。然而,事情的真相,其實(shí)是這樣的。

Sry基因其實(shí)本質(zhì)上,只是一個(gè)喚醒基因,用來(lái)喚醒常染色體的Sox9的表達(dá), 這個(gè)基因才是性別決定基因。

同樣,Eif2s3y基因同源基因在x染色體上存在,叫做Eif2s3x基因。

也就是說(shuō),y染色體上這兩個(gè)核心的性別決定基因,并沒(méi)有那么關(guān)鍵和不可替代……so,你懂得……

02 y染色體和x染色體

y染色體跟x染色體是同源的,但是后來(lái)由于部分功能的重復(fù),y染色體在進(jìn)化中越來(lái)越短。最初共同基因有1669個(gè),而現(xiàn)在的Y染色體長(zhǎng)度僅為X染色體的1/3,基因更是少的可憐,只有50個(gè)基因。

事實(shí)上,哺乳動(dòng)物y染色體丟失是一個(gè)非常明顯的現(xiàn)象,因?yàn)檫@些基因可以被其他染色體吸引走,然后這條染色體就廢掉了。目前,已經(jīng)有以下哺乳動(dòng)物的y染色體丟失了:

1、日本棘鼠spiny rats的兩個(gè)種;

2、田鼴鼠mole vole的兩個(gè)種。

這些物種的y染色體基因被轉(zhuǎn)移到了其他染色體上了。當(dāng)然,也是有反對(duì)意見(jiàn)的,比如下面這篇文章(http://www.nature.com/news/reprieve-for-men-y-chromosome-is-not-vanishing-1.15103#b1),作者就認(rèn)為,y染色體上存在關(guān)系到細(xì)胞功能的核心部件,這是進(jìn)化上比較喜歡的內(nèi)容,所以,y染色體不一定丟失,而且加上y染色體本身在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)沒(méi)發(fā)生過(guò)變化,所以,y染色體不會(huì)丟失。

反正幾個(gè)大神磚塊飛來(lái)飛去,這東西,得靠未來(lái)來(lái)決定。不過(guò),不管如何,y染色體實(shí)在是太短了,而且基因太少,丟失起來(lái)相當(dāng)容易。

03 y染色體沒(méi)了就是女兒國(guó)嗎?

but,y染色體沒(méi)有了就是女兒國(guó)嗎?不見(jiàn)得哦...

之前就有Science發(fā)表文章,把小鼠的y染色體基因徹底敲除了,結(jié)果人家小鼠照樣當(dāng)?shù)梢?jiàn)我們可憐的y染色體真的要被掃地出門(mén)了。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程大體是這樣的。

我們上文提到了y染色體上兩個(gè)關(guān)鍵基因 Sry和Eif2s3y,Sry負(fù)責(zé)使胎兒發(fā)育成雄性,Eif2s3y則與精子發(fā)生相關(guān)。那么,這個(gè)有趣的Y染色體替換,就如下圖示意,可以看到,y染色體上的性別決定基因,被替換掉了。

結(jié)果呢,沒(méi)有y染色體,活得好好的。下圖是三只完全不含Y染色體基因的雄性小鼠,注意,這是公的哦。

左一和右一的小鼠為2歲1個(gè)月大,中間的小鼠則1歲10個(gè)月大

而且,人家還可以繁殖后代!

上圖是沒(méi)有任何y染色體基因的雄性小鼠“四代同堂”。

左一的白色小鼠是最初通過(guò)雜交繁育得到的無(wú)y染色體基因雄鼠。它在ROSI技術(shù)的幫助下成功繁殖,上排中間的小鼠(F1 ROSI)是它的兒子,同樣完全沒(méi)有Y染色體基因。F2 ROSI、F3 ROSI則依次是白色小鼠的孫輩和曾孫輩。

怎么樣,這研究夠不夠炫酷?

04 吸煙會(huì)讓y染色體變短

順便說(shuō)一下,吸煙會(huì)讓y染色體變短,從而讓男人短命,這不是我說(shuō)的,是science說(shuō)的。

與非吸煙人群相比,長(zhǎng)期吸煙的男人,y染色體變短,甚至消失了。而這直接的結(jié)果就是罹患各種癌癥的風(fēng)險(xiǎn)增加2~4倍;甚至失去生育能力??赡茉蚴俏鼰煏?huì)加快丟失的速度。

作者提及的原因是吸煙也許會(huì)提高參與細(xì)胞有絲分裂調(diào)控的基因及通路的變異幾率,進(jìn)而導(dǎo)致y染色體的截短出現(xiàn)。正常的細(xì)胞攜帶著這一截短繼續(xù)分裂增殖,最終導(dǎo)致了這種現(xiàn)象。

還要順便說(shuō)一個(gè),吸煙會(huì)遺傳并直接影響下一代。吸煙,會(huì)直接影響精子的表觀遺傳變化并且傳遞到下一代。

所以,煙民們,悠著點(diǎn)哈...

最后,說(shuō)幾句。一定要記住,達(dá)爾文的進(jìn)化論只是進(jìn)化的一部分。自然選擇只是一個(gè)篩選手段,而非核心過(guò)程,說(shuō)穿了,自然選擇只不過(guò)是一個(gè)對(duì)現(xiàn)在自然界的一個(gè)描述,而非本質(zhì)原因??鋸堻c(diǎn),進(jìn)化根本不需要自然選擇。同樣,進(jìn)化本身是無(wú)方向的。

但是并不等于沒(méi)選擇哦,你要是不能呼吸氧氣,不能接受光照,你照樣被選擇掉……

評(píng)論
科普科普知識(shí)的搖籃!
太師級(jí)
盡管人類(lèi)社會(huì)的變化可能影響進(jìn)化的方向和速度,但自然選擇依然是人類(lèi)進(jìn)化的重要驅(qū)動(dòng)力。Y染色體的演變就是一個(gè)例證,它展示了即使在現(xiàn)代人類(lèi)社會(huì)中,進(jìn)化過(guò)程仍在繼續(xù)。
2024-09-07
新風(fēng)科普????
學(xué)士級(jí)
人類(lèi)進(jìn)化的腳步從未停歇,就像“四代同堂”的小鼠展示的那樣,我們的基因里藏著適應(yīng)和變化的秘密。這些小鼠不僅打破了性別決定的傳統(tǒng)認(rèn)知,還向我們展示了生命多樣性的無(wú)限可能。進(jìn)化不是一蹴而就,而是在基因的細(xì)微變化中,逐漸塑造出我們今天的模樣。
2024-09-07
無(wú)為通達(dá)
學(xué)士級(jí)
同學(xué)們,?“四代同堂”的小鼠實(shí)驗(yàn)確實(shí)給了我們很多啟發(fā)。?它讓我們更加深入地理解了生物進(jìn)化的復(fù)雜性和多樣性。?而對(duì)于人類(lèi)是否還在進(jìn)化的問(wèn)題,?我們可以肯定地說(shuō):?是的,?人類(lèi)一直在進(jìn)化中前行。?
2024-09-07