چرا کروموزوم Y مردان در حال از بین رفتن است؟

کروموزوم Y با داشتن ۴۵ ژن (در مقایسه با حدود ۱۰۰۰ ژن در X)، بسیار از نظر ژنتیکی ضعیف است. و تحقیقات نشان می دهد که همچنین در حال حاضر هم با گذشت زمان در حال کاهش یافتن است - گزاره ای که برخی به نوبه خود، آنرا به عنوان پیش بینی مرگ مردان تفسیر می کنند. جنسیتی که در بدو تولد ما انتخاب می شود بستگی زیادی به وسیله ژنتیک وانتخاب تصادفی یک روی سکه مربوط است: X یا Y؟  دو کروموزوم X  یا  یک کروموزوم X و یک Y؟ 

بنابراین آیا واقعاً کروموزوم Y در حال از بین رفتن است؟ و این چه معنایی ممکن است داشته باشد؟

کروموزوم Y چگونه بوجود آمده است؟

برای پاسخ به این سوالات، باید به گذشته برگردیم. ملیسا ویلسون، زیست شناس تکاملی در دانشگاه ایالتی آریزونا گفت: "کروموزوم های جنسی ما همیشه X و Y نبودند. و آنچه تعیین کننده جنسیت مرد یا زن بوده، ارتباط خاصی با به این کروموزوم ها نداشته است."

وقتی اولین پستانداران بین ۱۰۰ تا ۲۰۰ میلیون سال پیش تکامل یافتند، آنها اصلاً هیچ کروموزوم جنسی نداشتند. در عوض، X و Y دقیقاً مانند هر مجموعه دیگری از کروموزوم ها با هم یکسان بوده است.

توجه به این نکته مهم  است که، حیوانات به کروموزوم های جنسی احتیاج ندارند. جنیفر گریوز، متخصص ژنتیک در دانشگاه لا تروب در ملبورن، استرالیا، گفت: در گذشته این امکان پذیر بوده امروز هم می تواند امکان پذیر باشد. همه کروموزوم های ما مجموعه ای  از ژن های مرتبط با جنسیت و یا غیر جنسی هستند. گریوز افزود، تنها ویژگی خاص کروموزوم Y یک ژن است، SRY، که به عنوان یک کلید خاموش برای داشتن بیضه یا نداشتن بیضه و در عوض تخمدان عمل می کند. در مورد تمساح ها و لاک پشت ها، کلیدی برای تعیین جنسیت نیست بلکه دمای رشد جنین تعیین کننده جنسیت آنها است.

گریوز در سال ۲۰۰۶ در مروری بر این موضوع که در مجله Cell منتشر شد، نوشت: اجداد پستانداران ما احتمالاً این ویژگی را داشته اند. اما در برهه ای از زمان، یک کروموزوم ساده و غیر جنسی در یکی از اجداد ما، ژنی را به صورت یک سوئیچ خاموش و روشن جنسی مانند امروز تولید کرد. و از آن روز به بعد، انسان برای رشد و تکامل سیستم تولید مثلی در مردان ناگهان به کروموزوم Y نیاز پیدا کرد.

چرا کروموروم Y در حال حذف است؟

اما به محض وجود کروموزوم Y، شروع به کم شدن و کوچک شده کرده است. ویلسون گفت: با گذشت زمان، ژن ها دچار جهش می شوند که بسیاری از آنها مضر هستند. کروموزوم ها می توانند با ترکیب مجدد با یکدیگر از انتقال این جهش ها جلوگیری کنند. در حین میوز، هنگامی که بدن ما اسپرم و تخمک تولید می کند، کروموزوم های پدر و مادر به طور تصادفی باهم مخلوط و مطابقت می دهند.

این رقص ژنتیکی(جفت شدن های ژنتیکی) انواع ژن های معیوب و یا مغلوب را از بین می برد - به طور یکسان ژن های مضر و مفید - و احتمال انتقال تنها نسخه های کاربردی( غالب تر و پر تکرار تر) را بیشتر می کند. همه کروموزوم ها این کار را انجام می دهند: کروموزوم ۱ از مادر را با کروموزوم ۱ از پدر جفت می شوند، و غیره. اما کروموزوم Y، کروموزوم همراه ندارد. اگرچه کروموزوم های X با او ترکیب می شوند.و از آنجا که، Y نمی تواند با خودش ترکیب شود؛ این کروموزوم در معرض نابودی و از بین رفتن بیشتر قرار می گیرد.

ویلسون گفت: "اگر جهش بدی روی یک کروموزوم رخ دهد، معمولاً می تواند با شریک کروموزومی خود پوشانده شود  اثرش را کم کند. اما Y نمی تواند چنین کاری کند." بنابراین کروموزومهای Y با جهش‌های مضر انباشته می شوند. با گذشت زمان، آن جهش ها با انتخاب طبیعی از بین رفتند و اینگونه Y کوچک و کوچکتر شده است.

 منقرض شدن کروموزوم Y از طبیعت و سرنوشت مردان

تحقیقات گریوز نشان می دهد که ۱۶۶ میلیون سال پیش، کروموزوم Y دارای ۱،۶۶۹ ژن بود - "همان کروموزوم X" در آن زمان. "بنابراین طی هر میلیون سال به طور متوسط ۱۰ ژن را از دست داده است - و امروز فقط ۴۵ ژن آن باقی مانده است، و با همین روند کل کروموزوم Y طی ۴.۵ میلیون سال آینده از بین خواهد رفت."

اما تحقیقات اخیر نشان می دهد که سرعت تخریب کروموزوم Y با گذشت زمان کند شده است. در مطالعه ای که در سال ۲۰۰۵ در ژورنال Nature منتشر شد، محققان كروموزوم Y انسان را با شامپانزه مقایسه كردند. سپس در سال ۲۰۱۲، همان تیم از محققان توالی کروموزوم Y یک میمون را تعیین کردند و نتایج را دوباره در Nature منتشر کردند. محققان دریافتند که از زمان فرگشت(تکامل) انسان و میمونها از ۲۵ میلیون سال پیش، کروموزوم Y انسان فقط یک ژن را از دست داده است. و از زمان فرگشت انسان از شامپانزه ها در ۶ میلیون سال پیش تاکنون هیچ ژنی از دست نداده است. این نتایج حاکی از آن است که کم شدن و کاهش ژن های کروموزوم Y به روشی خطی که گریوز در ابتدا پیشنهاد کرده بوده که ۱۰ ژن در هر میلیون سال از بین می رود، رخ نداده است.

گریوز خاطرنشان کرد: از دست دادن فقط برای کروموزوم Y صددر صد نیست- این برای سایر گونه ها نیز اتفاق افتاده است. اما همانطور که این گونه ها نشان می دهند، از دست دادن کروموزوم Y باعث از بین رفتن نرها نشده است. انها هنوز هم نر و ماده دارند. 

راسموس نیلسن، متخصص ژنتیک در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، گفت: "برخی افراد تصور میکنند که اگر فرد کروموزوم Y داشته باشد، حتما یک مرد است، و اگر کروموزوم Y ندارد، حتما زن هست. اما اینطور نیست."

ویلسون گفت، در حقیقت، ۹۵ درصد ژن هایی که بین زن و مرد متفاوت اند، بر روی کروموزوم های X و Y وجود ندارند. به عنوان مثال، ESR۱، ژنی که گیرنده های استروژن را به صورت کد می نویسد، در کروموزوم ۶ یافت می شود. این گیرنده ها برای رشد زنان و رشد اندام های جنسی حیاتی هستند.