Un nou studiu confirmă o ipoteză deja bănuită: cromozomul Y dispare treptat, iar o nouă genă sexuală ar putea reprezenta viitorul bărbaților.
Sexul bebelușilor umani și al altor mamifere este determinat de o genă masculină situată pe cromozomul Y. Totuși, cromozomul Y uman se află în degenerare și ar putea dispărea în câteva milioane de ani, ceea ce ar putea duce la dispariția speciei noastre, dacă nu apare o nouă genă sexuală.
Vestea bună este că două ramuri de rozătoare și-au pierdut deja cromozomul Y și au supraviețuit.
Un studiu publicat în 2022 în Proceedings of the National Academy of Science arată că șobolanul spinos a dezvoltat o nouă genă care determină sexul masculin.[studiu]
Cum determină cromozomul Y sexul uman
La om, ca și la alte mamifere, femelele au doi cromozomi X, în timp ce masculii au un cromozom X și un cromozom mic, denumit Y. Denumirile acestor cromozomi nu se referă la forma lor; X înseamnă „necunoscut”.
Cromozomul X conține aproximativ 900 de gene care îndeplinesc diverse funcții, multe dintre ele neavând legătură cu sexul. În schimb, cromozomul Y conține puține gene (aproximativ 55) și o cantitate semnificativă de ADN necodificator – secvențe repetitive de ADN care aparent nu au nicio funcție.[studiu]
Cu toate acestea, cromozomul Y este esențial, deoarece conține o genă crucială care declanșează dezvoltarea masculină în embrion.
La aproximativ 12 săptămâni după concepție, această genă-cheie activează alte gene care reglează formarea testiculelor. Testiculele embrionare produc hormoni masculini (testosteron și derivații săi), asigurând dezvoltarea copilului ca băiat.
Această genă esențială pentru determinarea sexului a fost identificată ca SRY (sex region on the Y) în 1990. SRY acționează prin activarea unei căi genetice care începe cu o genă numită SOX9, esențială pentru determinarea sexului masculin la toate vertebratele, deși nu se află pe cromozomii sexuali.
Cromozomul Y dispare
Majoritatea mamiferelor au un cromozom X și un cromozom Y similar cu al oamenilor; X conține multe gene, iar Y conține SRY și câteva altele. Acest sistem prezintă provocări din cauza dozării inegale a genelor X între masculi și femele.
Cum a evoluat un astfel de sistem aparent ineficient? Descoperirea surprinzătoare este că ornitorincul din Australia are cromozomi sexuali complet diferiți, mai apropiați de cei ai păsărilor.
La ornitorinc, perechea XY este formată din doi cromozomi obișnuiți, de dimensiuni egale. Aceasta sugerează că, în trecutul nu foarte îndepărtat, X și Y la mamifere erau o pereche obișnuită de cromozomi.
Aceasta implică faptul că cromozomul Y a pierdut 900 din cele 55 de gene active în decursul celor 166 de milioane de ani de evoluție separată a oamenilor și a ornitorincului. Aceasta reprezintă o pierdere de aproximativ cinci gene pe milion de ani. În acest ritm, ultimele 55 de gene ar putea dispărea în aproximativ 11 milioane de ani.[studiu]
Această predicție privind dispariția iminentă a cromozomului Y uman a generat dezbateri intense, iar estimările privind durata de viață a cromozomului Y variază de la câteva mii de ani până la infinit.[studiu]
Rozătoare fără cromozom Y
Vestea bună este că există două linii de rozătoare care și-au pierdut deja cromozomul Y și care supraviețuiesc în continuare.
Șobolanii cârtiță din Europa de Est și șobolanii spinoși din Japonia includ specii la care cromozomul Y și SRY au dispărut complet. Cromozomul X este prezent în doză unică sau dublă la ambele sexe.
Deși nu este clar cum determină sexul șobolanii cârtiță fără gena SRY, o echipă condusă de biologul Asato Kuroiwa de la Universitatea Hokkaido a avut mai mult succes cu șobolanii spinoși – un grup de trei specii de pe diverse insule japoneze, toate pe cale de dispariție.
Echipa lui Kuroiwa a descoperit că majoritatea genelor de pe cromozomul Y al șobolanilor spinoși au fost relocate pe alți cromozomi. Totuși, nu a fost găsit niciun semn de SRY sau de o genă care să o înlocuiască.
În 2022, aceștia au reușit să identifice această genă, publicând rezultatele în Proceedings of the National Academy of Science. Echipa a identificat secvențe prezente în genomul masculilor, dar nu și al femelelor, și a testat aceste secvențe la fiecare șobolan în parte.
Au descoperit o mică diferență în apropierea genei sexuale cheie SOX9, pe cromozomul 3 al șobolanului spinos. O mică duplicare (doar 17.000 de perechi de baze din cele peste 3 miliarde) a fost prezentă la toți masculii și absentă la femele.
Aceștia sugerează că acest mic fragment de ADN duplicat conține comutatorul care activează în mod normal SOX9 ca răspuns la SRY. Atunci când au introdus această duplicare la șoareci, s-a constatat că aceasta stimulează activitatea SOX9, ceea ce ar putea permite SOX9 să funcționeze fără SRY.
Ce înseamnă acest lucru pentru viitorul bărbaților
Dispariția iminentă – din punct de vedere evolutiv – a cromozomului Y uman a generat speculații cu privire la viitorul speciei noastre.
Unele șopârle și șerpi sunt specii exclusiv feminine și pot produce ouă prin propriile gene, printr-un proces numit partenogeneză. Însă acest lucru nu este posibil la oameni sau la alte mamifere, deoarece există cel puțin 30 de gene „imprimate” esențiale care funcționează numai dacă provin de la tată prin intermediul spermei.
Pentru a ne reproduce, este nevoie de spermatozoizi și, implicit, de bărbați, ceea ce înseamnă că dispariția cromozomului Y ar putea duce la extincția speciei umane.
Noua descoperire sugerează o posibilitate alternativă – aceea că oamenii ar putea evolua o nouă genă care să determine sexul masculin.
Cu toate acestea, evoluția unei noi gene de determinare a sexului implică riscuri semnificative. Ce se întâmplă dacă mai multe sisteme noi evoluează în diferite părți ale lumii?
Un „război” al genelor sexuale ar putea duce la apariția unor specii noi, fenomen observat deja la șoarecii cârtiță și șobolanii spinoși.
Astfel, dacă cineva ar vizita Pământul peste 11 milioane de ani, este posibil să nu găsească niciun om – sau, dimpotrivă, să găsească mai multe specii umane distincte, separate de sistemele lor diferite de determinare a sexului.
Abonaţi-vă la newsletter folosind butonul de mai jos, pentru a primi - periodic şi gratuit - o notificare pe adresa de email atunci când publicăm articole interesante:
