ადამიანისა და სხვა ძუძუმწოვრების შვილების სქესი განისაზღვრება Y ქრომოსომაზე მამრობითი სქესის განმსაზღვრელი გენით. მაგრამ ადამიანის Y ქრომოსომა გადაგვარების პროცესშია და, შესაძლოა, გაქრეს რამდენიმე მილიონ წელიწადში, რაც გამოიწვევს ჩვენს გადაშენებას, თუკი სქესის ახალ გენს არ განვავითარებთ.

სასიხარულო ამბავი ისაა, რომ მღრღნელების ორმა განშტოებამ უკვე დაკარგა Y ქრომოსომა, თუმცა ამით ყველაფერი არ დამთავრებულა. ჟურნალ Proceedings of the National Academy of Sciences-ში გამოქვეყნებული ახალი ნაშრომი გვიჩვენებს, თუ როგორ გამოიმუშავა ეკლიანმა ვირთხამ (Echimyidae) მამრობითი სქესის განმსაზღვრელი ახალი გენი.

როგორ განსაზღვრავს Y ქრომოსომა ადამიანის სქესს

ადამიანებში, ისევე როგორც სხვა ძუძუმწოვრებში, მდედრებს აქვთ ორი X ქრომოსომა, ხოლო მამრებს — ერთი X და ერთი Y ქრომოსომები. X შეიცავს, დაახლოებით, 900 გენს, რომლებიც ასრულებს უამრავი სახის სამუშაოს, რომელიც არ არის დაკავშირებული სქესთან. მაგრამ Y შეიცავს რამდენიმე გენს (დაახლოებით, 55) და უამრავ არაკოდირებულ დნმ-ს — მარტივ, განმეორებად დნმ-ს, რომელიც, როგორც ჩანს, არაფერს აკეთებს. მაგრამ Y ქრომოსომა შეიცავს უაღრესად მნიშვნელოვან გენს, რომელიც იწყებს მამრობითი სქესის არსების განვითარებას ემბრიონში.

ჩასახვიდან, დაახლოებით, 12 კვირის შემდეგ, ეს გენი რთავს სხვა გენებს, რომლებიც არეგულირებს სათესლე ჯირკვლის განვითარებას. ემბრიონის სათესლე ჯირკვალი წარმოქმნის მამრობითი სქესის ჰორმონებს (ტესტოსტერონი და მისი წარმოებულები), რაც უზრუნველყოფს ბავშვის ბიჭად განვითარებას.

ეს სქესის მთავარი გენი 1990 წელს იდენტიფიცირებული იყო, როგორც SRY (სქესის რეგიონი Y-ზე). ის მუშაობს გენეტიკური უჯრედშიდა სასიგნალო გზების გააქტიურებით, რომელიც იწყება SOX9 გენით. ეს უკანასკნელი არის მამრობითი სქესის განმსაზღვრელი ყველა ხერხემლიანში, თუმცა იგი არაა მოთავსებული სქესის ქრომოსომებზე.

გაუჩინარებული Y

ძუძუმწოვრების უმეტესობას აქვს ჩვენი მსგავსი X და Y ქრომოსომა; X მრავალი გენით და Y SRY-თა და სხვა რამდენიმეთი. ეს სისტემა პრობლემურია კაცებსა და ქალებში X გენების არათანაბარი დოზირების გამო. როგორ განვითარდა ასეთი უცნაური სისტემა? გასაკვირი აღმოჩენა ის არის, რომ ავსტრალიის იხვნისკარტას აქვს სქესის სრულიად განსხვავებული ქრომოსომა, რომელიც უფრო ფრინველების მსგავსია.

იხვნისკარტაში XY წყვილი არის ჩვეულებრივი ქრომოსომა, ორი თანაბარი წევრით. ეს იმაზე მეტყველებს, რომ ძუძუმწოვრებში X და Y იყო ჩვეულებრივი წყვილი ქრომოსომა არც ისე დიდი ხნის წინ. თავის მხრივ, ეს ნიშნავს, რომ Y ქრომოსომამ დაკარგა 900-55 აქტიური გენი 166 მილიონი წლის განმავლობაში, როდესაც ადამიანები და იხვნისკარტები ცალ-ცალკე ვითარდებოდნენ. ეს ნიშნავს, დაახლოებით, ხუთი გენის დაკარგვას მილიონ წელიწადში. ამ ტემპით, ბოლო 55 გენი 11 მილიონ წელიწადში გაქრება.

მღრღნელები Y ქრომოსომის გარეშე

კარგი ამბავი ის არის, რომ ჩვენ ვიცით მღრღნელების ორი თაობათა ხაზის შესახებ, რომლებმაც უკვე დაკარგეს Y ქრომოსომა, მაგრამ ჯერ კიდევ ცოცხლები არიან. კერძოდ, აღმოსავლეთ ევროპის თხუნელა მემინდვრიებისა (Ellobius talpinus) და იაპონიის ეკლიანი ვირთხების ზოგიერთ სახეობაში Y ქრომოსომა და SRY მთლიანად გაქრა, X ქრომოსომა კი რჩება ორივე სქესში ერთმაგი ან ორმაგი დოზით. მიუხედავად იმისა, რომ ჯერ კიდევ არ არის ნათელი, თუ როგორ განსაზღვრავენ თხუნელა მემინდვრიები სქესს SRY გენის გარეშე, ჰოკაიდოს უნივერსიტეტის ბიოლოგი ასატო კუროივას ხელმძღვანელობით, მკვლევართა ჯგუფმა შეისწავლა ეკლიანი ვირთხების შემთხვევა.

კუროივას გუნდმა აღმოაჩინა, რომ ეკლიანი ვირთხების Y ქრომოსომაზე არსებული გენების უმრავლესობა გადატანილი იყო სხვა ქრომოსომებზე, მაგრამ მათ ვერ აღმოაჩინეს SRY-ს რაიმე ნიშანი ან გენი, რომელიც მას ჩაანაცვლებდა. ახლა კი, ბოლოს და ბოლოს, მათ ჟურნალ PNAS-ში გამოაქვეყნეს წარმატებული იდენტიფიკაციის შესახებ. ჯგუფმა იპოვა თანმიმდევრობები, რომლებიც იყო მამრობითი სქესის არსებების გენომში, თუმცა არ ფიქსირდებოდა მდედრობითი სქესის არსებებში. შემდეგ დახვეწეს ისინი და თითოეულ ვირთხაზე გამოცადეს თანმიმდევრობა.

მათ აღმოაჩინეს მცირედი განსხვავება მნიშვნელოვან სქესის გენთან, SOX9-თან, ახლოს, ეკლიანი ვირთხის მე-3 ქრომოსომაზე. მცირე დუპლიკაცია (მხოლოდ 17 000 საბაზისო წყვილი 3 მილიარდზე მეტიდან) წარმოდგენილი იყო ყველა მამრში და არცერთ მდედრში. ისინი ვარაუდობენ, რომ დნმ-ის ეს მცირე ნაწილი შეიცავს გადამრთველს, რომელიც, ჩვეულებრივ, რთავს SOX9-ს SRY-ის საპასუხოდ. როდესაც მათ ეს დუპლიკაცია თაგვებში შეიტანეს, აღმოაჩინეს, რომ ის აძლიერებს SOX9 აქტივობას, ამიტომ ცვლილებამ, შესაძლოა, SOX9-ს საშუალება მისცეს, SRY-ის გარეშე იმუშაოს.

რას ნიშნავს ეს კაცების მომავლისთვის

ადამიანის Y ქრომოსომის გარდაუვალმა (ევოლუციურად რომ ვთქვათ) გაუჩინარებამ გამოიწვია სპეკულაციები ჩვენი მომავლის შესახებ. ზოგიერთი ხვლიკი და გველი მხოლოდ მდედრობითი სქესის სახეობაა და შეუძლია კვერცხუჯრედების შექმნა საკუთარი გენების მეშვეობით, რაც ცნობილია როგორც პართენოგენეზი. მაგრამ ეს ვერ მოხდება ადამიანებში ან სხვა ძუძუმწოვრებში, რადგან ჩვენ გვაქვს, სულ მცირე, 30 გადამწყვეტი "ჩაბეჭდილი" გენი, რომლებიც მუშაობს მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუკი მოდის მამრისგან სპერმის საშუალებით. ამდენად, გამრავლებისთვის ჩვენ გვჭირდება სპერმა და, შესაბამისად, გვჭირდება კაცები, რაც იმას ნიშნავს, რომ Y ქრომოსომის დასასრული შეიძლება ადამიანთა რასის გადაშენების მაუწყებელი იყოს.

ახალი აღმოჩენა მხარს უჭერს ალტერნატიულ შესაძლებლობას, რომ ადამიანებს შეეძლებათ სქესის განმსაზღვრელი ახალი გენის ევოლუცია. თუმცა სქესის განმსაზღვრელი ახალი გენის ევოლუციას თან ახლავს რისკებიც. რა მოხდება, თუკი ერთზე მეტი ახალი სისტემა განვითარდება მსოფლიოს სხვადასხვა კუთხეში? სქესის გენების "ომმა", შესაძლოა, გამოიწვიოს ახალი სახეობების განცალკევება, რაც მოხდა თხუნელა მემინდვრიებისა და ეკლიანი ვირთხების შემთხვევაში. ე.ი., თუკი ვინმე 11 მილიონი წლის შემდეგ დედამიწას ეწვევა, მან შეიძლება, საერთოდ ვერ იპოვოს ადამიანები ან აღმოაჩინოს ადამიანთა რამდენიმე სახეობა, რომლებიც სქესის განსაზღვრის სხვადასხვა სისტემებითაა განცალკევებული.