一项来自怀特海德研究所的研究成果，引起了广大科学爱好者的关注，它被认为颠覆了传统认知……

研究成果

“你可能会想，这些是性染色体，所以存活的基因应该与性别有关，对吧？”“但是他们没有”科学家丹尼尔·温斯顿·贝洛特介绍道。

他们将三种蛇，包括五步蛇、侏儒响尾蛇和吊袜带蛇作为研究对象，来寻找它们进化力的线索。

然而，令研究人员感到意外的是，保留在蛇的性别特异性染色体上的基因与性别决定无关。他们在性别特定的组织中表达的频率都不高，或者一种性别比另一种性别表达的频率更高。

什么是性染色体？

学过生物的朋友都知道，性别是生物（雌雄异体）的一种常见性状（雌雄同体的我们暂不讨论），其性别决定方式主要有性染色体决定、染色体组决定、基因决定及环境决定，其中性染色体决定最为常见。

在进化过程中，所有性染色体都以规则的、匹配的染色体开始，称为常染色体。然后，沿着这条线的某个地方发生突变，其中一条染色体获得“开关”，当存在时，该开关导致胚胎发育为特定性别。

性染色体是指携带性别遗传基因的染色体，它们与性别决定有直接的关系。例如Y染色体决定雄雌，W染色体决定雌雄。

雌雄雉鸡

为什么选择蛇？

了解完性染色体，我们再来说说为什么选择蛇作为研究对象呢？

先简单介绍下蛇，蛇是一类无足的爬行动物。属于动物界 脊索动物门 爬行纲 有鳞目 蛇亚目，下目包括真蛇下目和盲蛇下目，其中真蛇下目包括眼镜蛇科等15个科，盲蛇下目包括盲蛇科等3个科。在地球上有3000多种蛇，分布广泛种类繁多，是选择蛇作为研究对象的一大原因。我们可以这么想，如果只是孤例，或者物种并不具有代表性，那么这项研究的说服性可能就比较有限。

根据对化石数据的分析，有学者认为蛇类是白垩纪时代的洞栖蜥蜴一系演化而成的。而现代蛇类主要分类的出现，大约开始于古新世。也就是说，蛇在地球上生活了几亿年。因此，对于蛇这个生物，它们是如何经历多次生物大灭绝而屹立不倒，是值得我们去研究探索的。

化石

此外，蛇有着一套独特的性别决定系统，那就是ZW型性别决定。在我们的传统认知中，XY型性别决定在生物中更多，而ZW型性别决定则相对较少，可能不少人还没听过ZW型，不过这并不影响什么。

ZW型与XY型最大区别就是，XY型中性染色体组成为XX表示雌性，XY表示雌性，而ZW型则正好相反，ZW表示雌性，ZZ表示雄性。此外，不同点还比较明显，分别是伴W染色体遗传、伴Z染色体显性遗传和伴Z染色体隐性遗传。说得更明白些，那就是蛇有着较为“陈旧”的性染色体系统，而且足够长的进化时间，使得大部分不重要的基因被摒弃，留下来的可能都是有用的基因。这个特点，对科学家的此项研究至关重要。

人类会最终失去Y染色体吗？

从蛇类到人类，这是一个可以拓展的话题，当然这也是研究人员的拓展课题。

研究人员们比较了3种蛇、38种鸟类和哺乳动物的“祖先基因”，这些祖先基因拥有更大的基因库。鸟类和哺乳动物染色体上的许多存活基因与蛇染色体上的基因具有不同的功能，但他们得出了同样的结论：这些基因大多数与性别确定无关。

此前，有科学家认为，Y染色体可能将最终“灭绝”。论据则在于科学家们研究发现：在漫长的进化长河中，Y染色体失去了数百个基因，它们倾向于丢失非必须基因，那么会不会丢着丢着，整个Y染色体消失不见？他们认为答案是肯定的。

但怀特海德研究所所长戴维·佩奇认为：“ Y上大约有十二个保守基因在整个细胞和组织类型中表达。” “这些基因参与解码和解释整个基因组。它们的作用有多么普遍，这是我们向该领域开放的一个问题，这是我们不能再忽略的一个问题。”

而他的论据则是：人类Y染色体仅保留了与祖先常染色体伴侣X染色体共享的600多个基因中的19个。然而，通过比较人类Y染色体与黑猩猩和恒河猴的染色体序列，实验室发现，在过去的2500万年中，人类Y仅丢失了一个祖先基因。

黑猩猩

总结

人类对于身体奥秘的探索，对生物进化的研究，是为了更好地在地球上生存，更好地与其它生物和谐共处。

对于未知的探索，对于知识的渴求，是人类的本性，相信这才是人类经历漫长的进化，却始终屹立于巅峰的力量源泉。

参考资料

1.Bellott, D.W. and Page, D.C. “Dosage-sensitive functions in embryonic development drove the survival of genes on sex-specific chromosomes in snakes, birds, and mammals.” Genome Research, Jan. 21, 2021.

2.Origins and functional evolution of Y chromosomes across mammals", Nature, April 24, 2014. dx.doi.org/10.1038/nature13151.

3.朱蔚云等。生物性别决定的复杂性。生物学杂志，2015，32（3）。