روند از بين رفتن كروموزم Y انسان و مطالعه رابطه آن با خطر انقراض نسل مردان

كروموزم Y حاوي ژن اصلي تغيير يعني SRY است. اين ژن مشخص مي‌كند كه جنين داراي جنسيت مرد (XY) باشد يا جنسيت زن (XX). با اين حال، اين كروموزم  ژن‌هاي ديگري هم دارد. از طرفي تنها كروموزمي است كه وجود آن براي حيات ضروري نيست.

زن‌ها بدون اين كروموزم هم راحت زندگي مي‌كنند. كروموزم Y به‌سرعت در حال از بين رفتن است. زن‌ها با دو كروموزم ايكسي كه كاملا سالم است، باقي مي‌مانند؛ درحالي‌كه مردان با يك كروموزم X و يك كروموزم Y نامناسب، با اشكال مواجه مي‌شوند. اگر نرخ از بين رفتن كروموزم Y به همين منوال ادامه پيدا كند، كروموزم فوق ۴.۶ ميليون سال ديگر كاملا از بين خواهد رفت. اين زمان شايد خيلي طولاني به‌ انديشه متخصصين برسد؛ ولي وقتي عمر حيات روي زمين را مطالعه مي‌كنيم (۳.۵ ميليارد سال) چنين زماني چندان طولاني نيست.

كروموزم Y هميشه به اين شكل نبوده است. اگر به ۱۶۶ ميليون سال پيش و زمان اولين پستانداران برگرديم، داستان كاملا متفاوت مي‌شود. كروموزم اوليه‌ي Y، درابتدا به‌اندازه كروموزم‌ X بود و تمامي ژن‌هاي يكسان با آن را در بر داشت.

ژن‌هاي كروموزم Y كه از مزاياي نوتركيبي محروم هستند، باگذشت زمان از بين مي‌ٰروند و در نهايت از ژنوم حذف خواهند شد. با وجود اين اشكالات، تحقيقات نشان مي‌دهند كه كروموزم Y درحال توسعه‌ي مكانيزم‌هاي متقاعد‌كننده‌اي براي كند كردن نرخ از‌ دست دادن ژن‌ها تا حد ممكن است. به‌عنوان مثال، در مطالعه‌اي كه در PLoS Genetics منتشر شد، بخش توالي كروموزم Y از ۶۲ مرد مختلف نشان داد كه اين امر مستلزم تغييرات ساختاري در مقياس بزرگ است و امكان تقويت ژن (دريافت نسخه‌هاي متعدد از ژن‌هايي كه عملكرد اسپرم سالم را تقويت مي‌كنند و مقدار از‌ دست رفتن ژن را كاهش مي‌دهند) را فراهم مي‌كند.

اين مطالعه همچنين نشان داد كه كروموزم Y با ايجاد ساختارهايي غير طبيعي به‌ نام پاليندروم (توالي‌هاي DNA كه از دو طرف يكسان خوانده مي‌شوند، مثل كلمه كبك) از تباهي بيشتر خود جلوگيري مي‌كند. آن‌ها نرخ عظيمي از رويدادهاي مربوط‌ به كانورژن ژن را در توالي‌هاي پاليندرومي روي كروموزم Y ثبت كردند. اين روند كه اساسا يك عمل كپي و چسباندن است، باعث مي‌شود ژن‌هاي آسيب‌ديده با استفاده‌ از يك كپي همراه به‌عنوان الگو، اصلاح شوند.

شواهد به‌دست‌آمده از گونه‌هاي ديگر (كروموزم Y در پستانداران و چندين گونه‌ي ديگر وجود دارد) نشان داد كه تقويت ژن كروموزم Y، يك اصل كلي در اين مجموعه است. ژن‌هاي تقويت‌شده، نقشي اساسي در توليد اسپرم و تنظيم نسبت جنسيت فرزندان (حداقل در جوندگان) بازي مي‌كنند. پژوهشگران اخيرا با انتشار مقاله‌اي در Molecular Biology and Evolution، شواهدي نشان دادند مبني بر اين كه اين افزايش كپي‌ ژني در تعدادي از موش‌ها، نتيجه‌ي انتخاب طبيعي است.

جامعه‌ي علمي در پاسخ به سؤال در مورد اينكه آيا كروموزم Y در آينده‌ي ناپديد خواهد شد يا خير، به‌ دو دسته موافقان و مخالفان تبديل شده است. مخالفان معتقدند كه مكانيزم‌ دفاعي كروموزم Y كارهاي مهمي انجام مي‌دهد و كروموزم Y را نجات خواهد داد. اما موافقان معتقدند كه اين مكانيزم دفاعي تنها براي مدت كوتاه جواب خواهد داد و سرانجام كروموزم Y از بين خواهد رفت. مباحثه ميان اين دو گروه ادامه دارد.

جني گريوز، يكي از موافقان نابودي كروموزم Y از دانشگاه لاتروب استراليا، ادعا مي‌كند كه اگر به اين موضوع در طولاني‌مدت نگاه كنيم، كروموزم Y قطعا نابود خواهد شد؛ حتي اگر زمان اين نابود شدن كمي بيشتر از حد انتظار طول بكشد. او در مقاله‌اي درسال ۲۰۱۶ مي‌گويد كه موش‌هاي صحرايي ژاپني و ول‌حفار‌ها به‌طور كامل كروموزم Y خودشان را از دست داده‌اند و معتقد است كه روند توليد يا از بين رفتن ژن‌ها در كروموزم Y قطعا اشكالاتي در باروري به‌وجود مي‌آورد. اين امر نهايتا موجب تشكيل گونه‌هاي كاملا جديد مي‌شود. 

حتي اگر كروموزم Y در انسان‌ها ناپديد شود، لاخبار تخصصيا به اين معنا نيست كه مردان به پايان راه خود مي‌ٰرسند. حتي در گونه‌هايي كه كروموزم Y خود را به‌طور كامل ازدست داده‌اند، وجود نرها و ماده‌ها، براي توليد مثل ضروري است.

در اين موارد، ژن SRY كه مسئول مشخص كردن مرد شدن جنين بود به كروموزم ديگري وارد مي‌شود؛ به اين معنا كه اين‌گونه بدون نياز به كروموزم Y جنسيت نر توليد مي‌كند. اما اين كروموزم جديد كه SRY قرار است به آن برود، بازهم به‌ دليل عدم نوتركيبي كه قبلا موجب از بين رفتن كروموزم Y شده بود، شروع‌ به از بين رفتن مي‌كند.

نكته‌ي جالب توجه درمورد گونه‌ي انسان‌ها اين است كه با وجود ضروري بودن كروموزم Y براي توليد مثل، بسياري از اين ژن‌هايي كه اين كروموزم در خود دارد، اصلا براي توليد مثل ضروري نيستند (اگر شما از تكنيك‌هاي توليد مثل كمك بگيريد).؛ بدين معنا كه مهندسي ژنتيك ممكن است در آينده‌اي نزديك بتواند چيزي را جايگزين عملكرد ژن‌ها در كروموزم Y كند و به زوج‌هاي هم‌جنس زن يا مردان نابارور اجازه‌ي باروري دهد.

البته حتي اگر اين روش باروري براي همه ممكن شود، بعيد به‌ انديشه متخصصين مي‌رسد كه انسان‌هاي بارور توليد مثل طبيعي را متوقف كنند. اگرچه اين موضوع بسيار جالب و يكي از مباحثه‌هاي جديد اين روز‌هاي پژوهش‌هاي دنياي ژنتيك است، جاي نگراني زيادي وجود ندارد.

ما حتي نمي‌دانيم كه اصلا كروموزم Y ناپديد خواهد شد يا خير؛ و حتي (همان‌طور كه نشان داديم) اگر چنين چيزي رخ دهد، به‌احتمال زياد هنوز هم به جنس مرد براي ادامه روند توليد مثل عادي نياز خواهد بود. درواقع اين ايده‌ي سيستم جزوه رايگان مزرعه‌‌ي حيوانات كه تعداد كمي‌ از مردان خوش‌شانس براي تبديل شدن به پدر اكثريت جامعه بچه‌ها شانس دارند، مطرح نيست و ۴.۶ ميليون سال ديگر، نكات حائز اهميت ديگري وجود خواهند داشت.