به گزارش ثریا - همه‌چیز از یک محاسبه‌ی ساده در سال ۲۰۰۲ شروع شد. جنی گریوز، زیست‌شناس تکاملی، با نگاهی به گذشته‌ی ۳۰۰ میلیون ساله‌ی کروموزوم Y، متوجه روندی نگران‌کننده شد: این کروموزوم که جنسیت مردانه را تعیین می‌کند، ۹۷ درصد از ژن‌های اصلی خود را از دست داده بود. گریوز در حاشیه‌ی یک مقاله نوشت که اگر این روند ادامه پیدا کند، «زمان برای کروموزوم Y رو به اتمام است» و شاید درطول چند میلیون سال آینده، کاملاً ناپدید شود.

 پیش‌بینی سرنوشت شوم کروموزوم Y به‌سرعت به تیتر یک رسانه‌ها تبدیل شد؛ اما اغلب بدون همان دقت و ظرافتی که خود گریوز در نظر داشت. در واقع، هدف ایده‌ها پیش‌بینی «پایان مردها» یا انقراض گونه‌ی انسان نبود، بلکه تنها یک محاسبه‌ی ساده‌ی حاشیه‌نویسی در یک مقاله‌ی علمی بود که با این‌حال، واکنشی هیستریک و اغراق‌آمیز را برانگیخت.

گریوز می‌گوید: «عجیب است که کسی نگران انقراض مردها در ۵ یا ۶ میلیون سال آینده باشد. در نهایت، ما فقط ۰٫۱ میلیون سال است که انسان شده‌ایم. فکر می‌کنم خوش‌شانس باشیم اگر همین یک قرن آینده را هم بگذرانیم.»

 نحوه‌ی تعیین جنسیت در انسان: اسپرم حامل کروموزوم X یا Y با تخمک حامل کروموزوم X ترکیب می‌شود و به تولد جنین XX (دختر) یا XY (پسر) منجر خواهد شد.

اما اگر محاسبات گریوز درست باشند، ازدست‌رفتن ژن‌ها چه معنایی برای خود کروموزوم ایگرگ خواهد داشت؟ و از آن مهم‌تر، آینده‌ی مردان به کجا خواهد رسید؟

خبر امیدوارکننده این است که در برخی پستانداران دیگر، ماهی‌ها و دوزیستان، کروموزوم‌های مشابه در نتیجه‌ی جابه‌جایی‌های ژنتیکی، نقش تعیین‌کننده‌ی جنسیت را از دست داده‌اند و آن گونه‌ها بدون هیچ مشکلی به حیات خود ادامه داده‌اند.

برای مثال، در چندین گونه از جوندگان، کروموزوم Y به‌سادگی و بدون سروصدا حذف شده است. اکنون سه گونه از موش‌های کور (شامل Ellobius talpinus، Ellobius tancrei و Ellobius alaicus) که فاقد کروموزوم Y و تنها دارای کروموزوم X هستند. در این گونه‌ها، ژن‌هایی که پیش‌تر روی کروموزوم Y قرار داشتند و جنسیت را تعیین می‌کردند، به بخش دیگری از ماده‌ی ژنتیکی (ژنوم) منتقل شده‌اند.

همچنین، موش‌های خاردار (Tokudaia osimensis) کروموزوم Y خود را از دست داده‌اند و نسخه‌ی جدیدی از یک کروموزوم دیگر، اکنون مسئولیت تعیین جنسیت را برعهده گرفته است.

گریوز پیش‌بینی کرده بود: «اگر یک نسخه‌ی جدید ظاهر شود که بهتر از ایگرگ پیر و ازکارافتاده‌ی ما عمل کند، خیلی سریع می‌تواند کنترل را به دست بگیرد. شاید همین حالا هم در جمعیتی از انسان‌ها چنین چیزی اتفاق افتاده باشد؛ از کجا می‌توانیم مطمئن باشیم؟»

این پرسش از آنجایی مطرح می‌شود که در پژوهش‌های ژنوم‌شناسی، ژن‌های تعیین‌کننده‌ی جنسیت معمولاً به دقت بررسی نمی‌شوند. اگر مسئولیت تعیین جنسیت در جمعیتی از کروموزوم Y به کروموزوم دیگری منتقل شده باشد، نشانه‌ی آشکار خارجی دیده نخواهد شد. در آن صورت نیز همچنان مردانی وجود خواهند داشت که قادر به تولیدمثل هستند.

به عبارت بهتر، حتی اگر کروموزوم Y دچار فرسایش شدید شود، نسل مردان به احتمال زیاد همچنان ادامه می‌یابد؛ چرا که مکانیزم‌های جایگزین در تعیین جنسیت ممکن است فعال شوند. اما بیایید پرسشی عمیق‌تر را مطرح کنیم: آیا نابودی کامل کروموزوم Y واقعاً قطعی است؟

مناقشه علمی: Y محکوم به نابودی یا ایمن و پایدار؟

سرنوشت کروموزوم Y برای سال‌ها توجه جهانی را جلب کرده است؛ اما ورای تیترهای جنجالی، بسیاری از مردم از مناقشه‌ی جدی علمی که در پشت پرده جریان دارد، بی‌اطلاع هستند؛ بحثی که دو دیدگاه متضاد را درباره‌ی تکامل این کروموزوم مستقیماً روبه‌روی هم قرار داده است.

• دیدگاه اول که جنی گریوز از آن دفاع می‌کند، کروموزوم Y را ساختاری فرسود
• ه و رو به نابودی می‌بیند که هر لحظه ممکن است با سازوکاری جدید جایگزین شود.
• در مقابل، دیدگاه دوم این کروموزوم را بازمانده‌ای سرسخت می‌داند که در نهایت پایدار و ایمن باقی می‌ماند.

جن هیوز، زیست‌شناس تکاملی از مؤسسه‌ی وایت‌هد ام‌آی‌تی، با دیدگاه دوم موافق است. بیش از یک دهه است که او و گریوز با احترام متقابل اما با اختلاف نظر، درباره‌ی تفسیر یک مجموعه داده‌ی مشابه به بحث پرداخته‌اند.

در سال ۲۰۱۲، هیوز و همکارانش نشان دادند که در حدود ۲۵ میلیون سال گذشته، فقط تعداد انگشت‌شماری از ژن‌های اصلی کروموزوم ایگرگ در تبار انسان از بین رفته‌اند. شواهد جدیدتر، این دیدگاه را پشتیبانی می‌کنند: در نخستی‌ها (مانند میمون‌ها، شامپانزه‌ها و انسان‌ها)، برخلاف ماهی‌ها و دوزیستان که فرسایش تدریجی و مداوم Y در آن‌ها دیده می‌شود ژن‌های اصلی این کروموزوم حفظ شده‌اند. برخی دانشمندان از جمله هیوز، این پدیده را نشانه‌ی پایداری طولانی‌مدت کروموزوم ایگرگ در نخستی‌ها می‌دانند.

هیوز می‌گوید: «پژوهش ما در مقایسه‌ی ژن‌های ایگرگ در گونه‌های مختلف پستانداران نشان داد که [حذف ژن‌ها] از ابتدا سریع بوده، اما خیلی زود تثبیت شده و اساساً روند حذف ژن‌ها متوقف شده است. ژن‌هایی که روی ایگرگ باقی مانده‌اند، نقش‌های حیاتی در کل بدن دارند و فشار انتخاب طبیعی برای حفظ آن‌ها بسیار زیاد است.»

فرسایش ادامه دارد؛ استدلال مخالف

گریوز معتقد است که حفظ یک ژن در طول زمان به این معنی نیست که نمی‌تواند با مکانیسم دیگری جایگزین شود. به‌علاوه، ژن‌های اضافی که در سال‌های اخیر روی توالی کروموزوم Y کشف شده‌اند، عمدتاً نسخه‌های تکراری یک ژن هستند و برخی از این نسخه‌های تکراری احتمالاً غیرفعال‌اند.

گریوز پیش از این کروموزوم Y را «گورستان دی‌ان‌ای» نامیده بود. او می‌گوید تولید تعداد زیادی نسخه از یک ژن می‌تواند شانس بقای حداقل یکی از آن‌ها را بالا ببرد، اما در عین حال، احتمال ایجاد نسخه‌های ناکارآمد را هم افزایش می‌دهد. این وضعیت را می‌توان شبیه به بازی «تلفن خراب» تصور کرد؛ هرچه پیام بیشتر تکرار شود، احتمال ماندگاری آن افزایش می‌یابد، اما شانس تحریف و تغییرش نیز بیشتر می‌شود.

اما چرا کروموزوم Y به چنین وضعیتی دچار شده است؟ دلیل این وضعیت، فرآیند تکامل است.

هیوز توضیح می‌دهد: «در نیاکان پستانداران جفت‌دار، کروموزوم‌های X و Y یکسان بودند و حدود ۸۰۰ ژن داشتند. وقتی حدود ۲۰۰ میلیون سال پیش کروموزوم Y در نقش تعیین‌کننده‌ی جنسیت مردانه تخصص پیدا کرد، X و Y در نرها دیگر با یکدیگر نوترکیبی (جفت‌شدن و تبادل ژنتیکی) نکردند و Y شروع به از‌دست‌دادن ژن‌ها کرد. در همین حال، X در ماده‌ها همچنان می‌توانست نوترکیبی کند، بنابراین تقریباً بدون تغییر باقی ماند.»

جامعه علمی هنوز نتوانسته است بر سر انقراض کروموزوم Y به نتیجه قاطع برسد

امروزه، کروموزوم Y انسان تنها ۳ درصد از ژن‌هایی را دارد که زمانی با کروموزوم X مشترک بود. اما حذف ژن‌ها با سرعت ثابت اتفاق نیفتاده است و به‌گفته‌ی هیوز، این یکی از بزرگ‌ترین سوء‌تفاهم‌ها در مورد تکامل کروموزوم Y است. گریوز نیز با این نکته موافق است.

در واقع، محاسبه‌ی زمان «انقراض» احتمالی کروموزوم Y براساس فرض یک روند خطی و یکنواخت در از‌دست‌دادن ژن‌ها انجام شده است، اما گریوز تأکید می‌کند که چنین روندی بسیار نامحتمل است؛ بنابراین تخمین او دامنه‌ی خطای بسیار گسترده‌ای دارد. او می‌گوید: «هر زمانی از همین حالا تا هیچ‌وقت، ممکن است اتفاق بیفتد. خودم هم تعجب کردم که محاسبه را این‌قدر جدی گرفتند!»

به‌عقیده‌ی گریوز، حتی اگر کروموزوم Y در مقطعی پایدار به‌نظر برسد و حتی اگر این ثبات ۲۵ میلیون سال طول کشیده باشد، وضعیت برای همیشه ماندگار نخواهد بود. او می‌گوید: «هیچ دلیلی نمی‌بینم که فکر کنیم فرسایش Y در نخستی‌ها یا هر گروه دیگری از پستانداران متوقف شده یا می‌تواند متوقف شود. این روند کند است و با وقفه‌های گاه‌وبیگاه ادامه پیدا می‌کند؛ آن هم به دلایلی که کاملاً می‌شناسیم.»

در یک مناظره‌ی عمومی میان هیوز و گریوز در سال ۲۰۱۱ درباره‌ی این‌که کروموزوم Y پایدار است یا محکوم به نابودی، تماشاگران حاضر در هجدهمین کنفرانس بین‌المللی کروموزوم رأی ۵۰٫۵۰ دادند. این نشان می‌دهد که جامعه‌ی علمی هنوز نتوانسته است نظریه‌ی دیگری را مغلوب کند و بر سر این موضوع به نتیجه‌ی قاطعی برسد.

منبع : کروموزوم Y