ยีนเพศชายที่เสื่อมถอยผลักดันมนุษย์สู่จุดวิกฤตการสูญพันธุ์

เพศของมนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมถูกกำหนดโดยยีนกำหนดเพศชายบนโครโมโซม Y แต่โครโมโซม Y ของมนุษย์กำลังเสื่อมถอยและอาจหายไปภายในไม่กี่ล้านปี

รายงาน ทางวิทยาศาสตร์ ล่าสุดในวารสาร Proceedings of the National Academy of Sciences ระบุว่าการสูญเสียโครโมโซม Y จะนำไปสู่การสูญพันธุ์ เว้นแต่เราจะวิวัฒนาการยีนเพศใหม่

โครโมโซม Y กำหนดเพศของมนุษย์ได้อย่างไร?

ในมนุษย์ เช่นเดียวกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดอื่นๆ ตัวเมียจะมีโครโมโซม X สองตัว ส่วนตัวผู้จะมีโครโมโซม X หนึ่งตัวและโครโมโซมเล็กหนึ่งตัวที่เรียกว่า Y ชื่อต่างๆ ไม่ได้เกี่ยวข้องกับรูปร่างของสิ่งมีชีวิตแต่อย่างใด X ย่อมาจากคำว่า "unknown" (ไม่ทราบ)

โครโมโซม X มียีนประมาณ 900 ยีนที่ทำหน้าที่หลากหลายรูปแบบที่ไม่เกี่ยวข้องกับเพศ แต่โครโมโซม Y มียีนเพียงไม่กี่ยีน (ประมาณ 55 ยีน) และมีดีเอ็นเอที่ไม่เข้ารหัสจำนวนมาก ซึ่งเป็นดีเอ็นเอซ้ำๆ ง่ายๆ ที่ดูเหมือนจะไม่ทำอะไรเลย หรือเป็นโค้ดขยะ

แต่โครโมโซม Y มียีนที่มีความสำคัญอย่างยิ่งซึ่งช่วยเริ่มต้นการพัฒนาของเพศชายในตัวอ่อน

ประมาณ 12 สัปดาห์หลังการปฏิสนธิ ยีนหลักนี้จะเปลี่ยนไปเป็นยีนอื่นที่ควบคุมการพัฒนาของอัณฑะ อัณฑะในตัวอ่อนจะผลิตฮอร์โมนเพศชาย (เทสโทสเตอโรนและอนุพันธ์) เพื่อให้แน่ใจว่าทารกจะพัฒนาเป็นเด็กผู้ชาย

ยีนเพศนี้ถูกระบุว่าเป็น SRY (บริเวณเพศบนตัว Y) ในปี 1990 โดยทำงานโดยการกระตุ้นเส้นทางพันธุกรรมที่เริ่มต้นด้วยยีนที่เรียกว่า SOX9 ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการกำหนดเพศผู้ในสัตว์มีกระดูกสันหลังทั้งหมด

โครโมโซม Y กำลังหดตัวลง

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่มีโครโมโซม X และ Y คู่หนึ่งคล้ายกับของเรา คือ X ที่มีหลายยีน และ Y ที่มี SRY และยีนอื่นๆ อีกเล็กน้อย ระบบนี้เป็นปัญหาเนื่องจากปริมาณยีน X ในเพศชายและเพศหญิงไม่เท่ากัน

การค้นพบที่น่าประหลาดใจก็คือตุ่นปากเป็ดออสเตรเลียมีโครโมโซมเพศที่แตกต่างออกไปโดยสิ้นเชิง คล้ายกับโครโมโซมเพศของนกมากกว่า

ในตุ่นปากเป็ด XY เป็นเพียงออโตโซมคู่หนึ่งที่มีจำนวนยีนเท่ากัน ซึ่งแสดงให้เห็นว่าในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม X และ Y เป็นโครโมโซมคู่ปกติ

พูดอีกอย่างหนึ่ง หมายความว่าโครโมโซม Y ได้สูญเสียยีนที่ทำงานอยู่ไป 900–55 ยีนในช่วง 166 ล้านปีที่มนุษย์และตุ่นปากเป็ดวิวัฒนาการแยกกัน ซึ่งหมายความว่ามีการสูญเสียยีนประมาณ 5 ยีนทุก ๆ ล้านปี ด้วยอัตรานี้ ยีน 55 ยีนสุดท้ายบนโครโมโซม Y ของเราจะหายไปภายใน 11 ล้านปี

สัตว์ฟันแทะไม่มีโครโมโซม Y

ข่าวดีก็คือ เรารู้จักสัตว์ฟันแทะสองสายพันธุ์ที่สูญเสียโครโมโซม Y ไปแล้ว แต่พวกมันกลับรอดชีวิตมาได้

หนูตุ่นในยุโรปตะวันออกและหนูหนามของญี่ปุ่นต่างก็มีหนูหลายสายพันธุ์ที่มีโครโมโซม Y และ SRY หายไปหมด เหลือไว้เพียงโครโมโซม X เท่านั้น

แม้ว่าจะยังไม่ชัดเจนว่าหนูตุ่นกำหนดเพศได้อย่างไรโดยไม่มียีน SRY แต่ทีมวิจัยที่นำโดยนักชีววิทยา Asato Kuroiwa จากมหาวิทยาลัยฮอกไกโดกลับโชคดีกว่าด้วยหนูมีหนาม ซึ่งเป็นกลุ่มหนูสามสายพันธุ์บนเกาะต่างๆ ของญี่ปุ่น ซึ่งล้วนใกล้สูญพันธุ์

ทีมวิจัยของคุโรอิวะพบว่ายีนส่วนใหญ่บนโครโมโซม Y ของหนูมีหนามได้ย้ายไปยังโครโมโซมอื่นแล้ว แต่ทีมวิจัยไม่พบร่องรอยของ SRY หรือยีนทดแทน

ในปี 2022 พวกเขาได้ตีพิมพ์ผลการระบุยีนที่ประสบความสำเร็จใน PNAS ทีมวิจัยพบลำดับยีนที่อยู่ในจีโนมของเพศชายแต่ไม่ได้อยู่ในเพศหญิง จากนั้นจึงปรับปรุงและทดสอบลำดับยีนในหนูแต่ละตัว

สิ่งที่พวกเขาพบคือความแตกต่างเล็กน้อยใกล้กับยีน SOX9 ซึ่งมีความสำคัญทางเพศ บนโครโมโซมคู่ที่ 3 ของหนูที่มีหนาม การจำลองแบบเล็กน้อยนี้ (เพียง 17,000 คู่จากทั้งหมดกว่า 3 พันล้านคู่เบส) เกิดขึ้นในตัวผู้ทั้งหมด และไม่มีในตัวเมีย

พวกเขาเสนอว่าชิ้นส่วนดีเอ็นเอขนาดเล็กที่โคลนนี้มี "สวิตช์" ที่กระตุ้น SOX9 เพื่อตอบสนองต่อ SRY เมื่อพวกเขานำโคลนนี้เข้าสู่หนู พวกเขาพบว่ามันเพิ่มการทำงานของ SOX9 ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงนี้อาจทำให้ SOX9 สามารถทำงานได้โดยไม่ต้องพึ่ง SRY

สิ่งนี้หมายถึงอะไรสำหรับอนาคตของมนุษยชาติ?

ภัยคุกคามจากการหายไปของโครโมโซม Y ของมนุษย์ทำให้เกิดการคาดเดาเกี่ยวกับอนาคตของเรา

กิ้งก่าและงูบางชนิดเป็นเพศเมียเท่านั้น และสามารถผลิตไข่จากยีนของตัวเองได้ด้วยวิธีพาร์ธีโนเจเนซิส แต่สิ่งนี้ไม่สามารถเกิดขึ้นได้ในมนุษย์หรือสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดอื่น เพราะเรามียีนสำคัญอย่างน้อย 30 ยีนที่ “ฝังตัว” และจะทำงานก็ต่อเมื่อมาจากอสุจิของผู้ชายที่ทำหน้าที่เป็นพ่อ

ในการสืบพันธุ์ เราต้องมีอสุจิ หรือพูดให้ถูกคือ เราต้องการผู้ชาย ซึ่งหมายความว่าการหายไปของโครโมโซม Y อาจหมายถึงการสิ้นสุดของเผ่าพันธุ์มนุษย์

การค้นพบใหม่สนับสนุนความเป็นไปได้อีกทางหนึ่ง นั่นคือมนุษย์อาจวิวัฒนาการยีนกำหนดเพศชนิดใหม่

อย่างไรก็ตาม วิวัฒนาการของยีนกำหนดเพศใหม่มาพร้อมกับความเสี่ยง แล้วจะเกิดอะไรขึ้นหากมีระบบพันธุกรรมใหม่มากกว่าหนึ่งระบบเกิดขึ้นในส่วนต่างๆ ของโลก ?

“สงครามยีน” ทางเพศอาจนำไปสู่การแยกสายพันธุ์ใหม่ ซึ่งเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นกับหนูตุ่นและหนูมีหนาม

ดังนั้นหากมีใครมาเยือนโลกในอีก 11 ล้านปีข้างหน้า พวกเขาอาจไม่พบมนุษย์เลย หรืออาจพบมนุษย์หลายสายพันธุ์ที่แยกจากกันโดยระบบพันธุกรรมที่กำหนดเพศที่แตกต่างกัน

(ตาม 1thegioi)

ลิงค์ที่มา