传奇的Y染色体——权力与暴力

在前面的《神奇的动物性别决定机制,不仅仅是“X”“Y”》一文中我们已经给大家重温了人类的性别决定方式——XY型性别决定,女性有两条X染色体,男性有一条X染色体和一条Y染色体。科学家一直认为,Y染色体只携带使胚胎发育为雄性而非雌性胎儿的遗传信息。但最近的研究发现Y染色体上也有独特的功能性基因,而且Y染色体对社会不平等和权力集中的影响深远程度超乎人们此前的想象。

 

首先简单说下Y染色体的特色基因——近日,英国维康基金桑格研究院和剑桥大学的研究人员发现了首个只出现于雄性体内的基因UTY,在人类和实验鼠身上进行的研究表明,UTY可帮助人类对抗包括白血病在内的多种癌症。这项研究将改变人们对Y染色体的理解,并可能带来新的急性骨髓性白血病(AML)疗法。

 

该研究结果已发表在《自然·遗传学》,题为“UTX-mediated enhancer and chromatin remodeling suppresses myeloid leukemogenesis through noncatalytic inverse regulation of ETS and GATA programs”。研究人员研究了人类和小鼠身上的X染色体基因UTX,以了解其在AML中发挥何种作用。结果发现,UTX的丧失会加速AML的恶化,因为健康的UTX基因在协调细胞蛋白质和基因表达中发挥关键作用。他们还发现,UTY会保护缺乏UTX的雄性老鼠对抗AML的恶化,因为它可以执行UTX在预防细胞疯长中所发挥的作用。而且,UTY的抑癌作用对其他几种人类癌症也有效。这是第一个针对AML的Y染色体特异性基因,此前有人认为Y染色体的唯一功能就是产生男性特征,但研究结果表明,Y染色体也可以防止AML和其他癌症。

 

现在来聊下哈佛教授的重磅发现:过去的社会不平等 印刻在Y染色体上

 

Y染色体

 

对人类而言,如果仅考虑两性的生理差异,那么男性天生就可以比女性拥有更多的后代。女性需要怀胎九月且需要哺乳和花很多时间照料后代,相比之下,男性为每个后代的出生和抚养所投入的时间要少得多;因而从生理上来说,他们能够很容易的生育很多个后代,而女性一生能够生育的后代数量是很有限的。因此,从对后代的贡献情况来看,相比于有权的女性,历史上有权的男性通常更有机会对下一代产生深远的影响。而通过基因分析,我们发现这一影响的深远程度超乎人们此前的想象。

 

《亚当的诅咒》——成吉思汗的上千万直系后代?

 

历史上不同男性的后代数量差异巨大,而这种后代数量的差异会在基因组中留下印记。这意味着,我们可以通过观察不同男性的后代基因组印记的变化情况,而不仅仅是通过男女性后代数量的差异,来理解整个社会的不平等程度。

 

一个典型的例子是,在成吉思汗建立的帝国中,男性后代数量的不平等现象非常明显。虽然统治时间并不是很长,但是他们的强势崛起在欧亚大陆人群的基因组中留下了非常明显的印记。2003年,一项由桑格研究院的Chris Tyler-Smith领头的研究显示,成吉思汗时期少数的强大男性对欧亚大陆东部人群造成了巨大的影响。他对Y染色体的研究显示,当时的一位男性在广阔的领土上能留下上千万直系男性后代。有证据显示,在成吉思汗曾经占据的领地上,约8%的男性有着特征性的Y染色体序列和突变非常少的相似序列。

 

Y染色体成吉思汗

 

牛津大学的基因学教授白里安·斯科思出版了一本名为《亚当的诅咒》的书,研究Y染色体,他相信近年来的移民可能将这个“超级Y”染色体传播到了英国。 斯科思开设了“牛津祖先”公司,专门分析人的DNA,并且追踪他们的地理学起源,他说:“成吉思汗可能是有史以来最为成功的父亲,英国男子完全有可能携带他的染色体。” Y染色体会通过父亲毫无改变地传给儿子,在13世纪,成吉思汗的王国从亚洲伸展到欧洲,他有能力亲幸各地女子,留下自己的后代。 牛津科学家在亚洲的16个地方取男子的DNA样本,发现8%的人有着同样的Y染色体。 这个超级Y染色体可能属于成吉思汗的想法得到另一个发现的证实。居住在阿富汗和巴基斯坦边境地区的哈扎拉部族,三分之一的男子带有这个Y染色体,而该部族一直宣称是成吉思汗的后代。 成吉思汗出生于蒙古的一个部落,他建立起一个拥有20万部队的强大帝国。蒙古铁骑横扫亚洲,把一个个城市夷为平地。成吉思汗允许部下肆意抢掠财物,而他本人则喜欢各地的女人。 当他65岁去世时,蒙古帝国已经从东亚伸展到波斯湾。

 

Tyler-Smith和他的同事把这种情况称为“Star Cluster”,以反映同一个祖先拥有众多后代的情况。Star Cluster现象并不局限在亚洲。遗传学家Daniel Bradley和他的同事找到了一个来自1500年前共同祖先的家系,现今有200万~300万人有着相同的Y染色体类型。这在姓奥唐奈(O’Donnell)的人身上特别常见。奥唐奈曾是中世纪爱尔兰最有势力的皇室家族之一,他们是“尼尔的后裔”(Descendants of Niall)——“尼尔”是中世纪爱尔兰早期的一位传奇军阀。如果尼尔的传说是真的,那他就极有可能是这条Y染色体的祖先。

 

Star Cluster理论的建立基于一定的想象。尽管有一定投机性,但确实能够和历史人物相联系。但更重要的是,Star Cluster理论对社会结构深层次的变化给出了的独特见解,是其他研究方式难以取得的。因此,即使没有对整个基因组进行分析,在Y染色体和线粒体DNA上的研究还是具有启发性意义的。比如,历史学家之间有一场经久不休的争论:在人类文明传承的历史进程中,不平等待遇的程度有多深?Star Cluster理论为研究极端不平等在过去不同历史时期的重要性提供了客观的信息。

 

DNA中的社会不平等

 

两项分别由Toomas Kivisild和Mark Stoneking主导的研究工作,分别比较了在Y染色体序列和线粒体DNA序列上的Star Cluster分析数据,并且得到出乎预料的结果。基因突变会随着时间不断累积,并通过基因序列上碱基对的差异来呈现。由于Y染色体只来自父亲而线粒体则基本来自母体的卵细胞,因此Y染色体序列和线粒体DNA序列分别对应父系和母系。

 

研究人员分别统计Y染色体和线粒体DNA上的突变数量,以反映个体在父系与母系中距离最近的共同祖先的时间。在线粒体DNA数据中,所有的研究都发现:世界上大多数地区群体中的夫妇在过去一万年间拥有共同祖先的概率非常的低,而这一万年恰好是原始社会向农业社会转型的时期。如果这个时期的人口数量很大,那么这将完全符合预期。但在Y染色体上,出现了一种完全不同的模式。在东亚人、西非人、欧洲人和北非人中,研究人员发现许多家系都在距今约5000年前拥有共同男性祖先。

 

这一时期也被考古学家Andrew Sherratt称为欧亚大陆“次级产品革命”的时期,人们开始不仅仅局限于用家畜做肉食,还用它们来拉车和犁、生产乳制品和羊毛服装等。这也恰是青铜器时代的开端。在这个时期,人们开始驯化马匹,并发明了轮式车辆。作为青铜器的主要成分,铜和锡这些必须从数百甚至数千公里外运回来的稀有金属,也开始有了一定积累。这些都大大地促进了人口流动和财富积累。

 

同时,Y染色体的遗传模式表明,这也是一个不平等的时代。新型经济的发展使得权力集中在小部分人手里,强大的男性对后代产生了比以往更加深刻的影响。正是这些人将自己的DNA遗传给了大量的后代,他们的后代数量甚至比成吉思汗还要多。

 

《圣杯与剑》——两性权力关系的转变/社会严重阶级化和暴力的起源

 

美国著名文化人类学家理安·艾斯勒在2009年出版的著作《圣杯与剑》一书中,令人信服地证明,从公元前五千年到公元前三千年,嗜血尚武的游牧民族克甘人多次大规模的入侵彻底破坏了欧洲母系社会田园诗般的生活,整个社会系统跌入混沌状态。在黑暗当中产生出的新秩序是克甘人带来的父系社会制度。男神代替了女神,剑代替了圣杯,男性等级统治代替了女性和男性的伙伴关系,整个社会完成了一次文化转型。

 

结合考古学和遗传学,我们可以更深刻理解这种社会文化转型背后的含义。大约5000年前,颜那亚人(Yamnaya)开始在黑海和里海以北地区崛起。他们是第一个利用马匹和车轮开发草原资源的人群。遗传数据显示,颜那亚人和他们的后代都非常成功,在很大程度上取代了西方的北欧农民和东方中亚地区的狩猎采集者。

 

Y染色体

重建的颜那亚人形象

 

考古学家Marija Gimbutas认为,颜那亚时期的社会严重阶级化,并且充满了前所未有的性别歧视。在他们留下的大量坟墓中,约80%的中央墓室里是带着暴力伤害痕迹的男性骨骼,他们周围是骇人的金属匕首和斧头。除此之外,在陪葬墓中,也有约80%包含了男性骨骼,通常带有大面积创伤的痕迹。Gimbutas还认为,颜那亚进入欧洲,预示着两性权力关系的转变。这时又恰逢“旧欧洲”的衰落,在Gimbutas的社会模型中,“旧欧洲”是一个几乎没有暴力的社会,而女性就像无处不在的维纳斯雕像一样,在社会中扮演着重要角色。她认为,这一时期的“旧欧洲”正逐渐被男权社会所取代。不仅考古学给出了相关证据,这一转变在以男性为中心的希腊语、挪威语以及印度教神话(很可能是由讲印欧语的颜那亚人传播的)中也有所体现。

 

那么Y染色体的未来会怎样?

 

肯特大学的基因学教授达林·格里芬撰写了一篇名为《Y染色体正在消失——那么男性将会怎样》的文章。他表示Y染色体已经在快速地退化,据推测,会在460万年后完全消失。不过即使如此,也并不意味着男性会消失。

 

Y染色体携带着决定胚胎是雄性(XY),还是雌性(XX)的SRY基因。换言之,至少现在看来,拥有Y染色体是成为男性的充分必要条件。但是,Y染色体并非生命必需的染色体,毕竟没有Y染色体的女性也活得很好。相比于女性所拥有的两个正常的X染色体,Y染色体是萎缩的。达林·格里芬解释说,早在1.6亿多年前,“原—Y”染色体与X染色体的大小和包涵的基因相同。“然而,Y染色体存在一个根本缺陷:与所有其他在生物细胞中具有两个拷贝的染色体不同,Y染色体只以单独拷贝的形式出现,从父亲传给儿子。” 这意味着其不能通过基因重组消除有害的基因突变,因而难逃退化的命运。不过届时,决定性别遗传的SRY基因会迁移到其他的染色体上,只是这一染色体最终也将面临与Y染色体相似的命运。

 

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