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500萬年後男性將消失?

2019/02/03

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       人類等哺乳動物擁有決定性別的染色體。其中,決定雄性的Y染色體持續退化,甚至出現了Y染色體將在500萬年後消失的觀點。這樣一來,人類是不是就無法繼續繁衍了呢?生活在日本奄美大島等地的刺鼠可以為展望人類未來提供參考。因為奄美刺鼠雖然已經失去了Y染色體,但仍能夠繁育雄性後代。研究人員正試圖解開這一謎團。

 

       刺鼠是日本原生的品種,分為沖繩、奄美和德之島3種。這3種刺鼠的數量均因為土地開發和天敵而驟減,滅絕風險很高。北海道大學教授黑岩麻里解釋稱,「刺鼠不僅稀有,還是預測人類未來的重要物種」。

 

       哺乳動物的性別由XY兩種性染色體組合決定。通常兩個XXX型)為雌雄,一個X和一個YXY型)為雄性。Y染色體上帶有誘導精巢發育的「SRY基因」,被視為雄性的性別決定基因。

 

       但是,奄美和德之島刺鼠無論雌雄都只攜帶1X染色體。儘管SRY基因已經消失,但是仍能繁育出雄性。刺鼠在孤島上實現了不可思議的進化。黑岩教授正試圖解開這個謎團。

 

       黑岩通過從奄美刺鼠尾巴上提取的細胞,來解讀雄性和雌性刺鼠的基因組。她發現了只有雄性刺鼠才有的基因序列,計劃確認其中是否存在決定雄性的性別基因。由於刺鼠被指定為日本的「天然紀念物」,不能用來做實驗,因此計劃使用家鼠來代替。

 

        實驗時,首先將雄性奄美刺鼠才有的基因序列植入家鼠的受精卵,使家鼠生出幼崽。然後從幼崽中選出帶有奄美刺鼠基因的雄性,與雌性家鼠進行交配。如果二者生出的後代中存在性染色體為XX型、但屬於雄性的個體,則黑岩發現的序列中很可能包含決定雄性性別的基因。

 

       黑岩認為,「常染色體的一部分替換成作用與SRY基因相同的性別決定基因」。今後需要確認,即使發現有力的基因,最終也要使這種基因在奄美刺鼠身上不發揮作用、只能誕生雌性的情況。為此,必須等待奄美刺鼠充分繁殖,達到滅絕風險消失的程度。

 

       作為日本環境省的項目之一,奄美刺鼠的人工繁殖2018年秋季首次在宮崎市鳳凰自然動物園取得成功。因此奄美刺鼠充分繁殖的情況是有望實現的。

 

       另一方面,同為刺鼠的沖繩刺鼠則擁有XY的性染色體。不過,沖繩刺鼠的性染色體與常染色體貼在一起,逐漸變大。為什麼出現了不同的進化呢?這是一個巨大的謎團。

 

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