Въпросът дали Y-хромозомата, която определя мъжкия пол при хората, ще изчезне, е предмет на научни дискусии и изследвания от много време насам. Въпреки, че някои учени изказват хипотези за нейното бъдещо изчезване, няма категоричен консенсус.
Мъжката хромозома е известна като Y-хромозома и е една от двете полови хромозоми в човешкия геном, заедно с X-хромозомата. Тя играе ключова роля в определянето на мъжкия пол и има някои уникални характеристики. Y-хромозомата съдържа гена SRY (Sex-determining Region Y), който стартира развитието на тестисите в ембриона. При наличие на Y-хромозома ембрионът обикновено се развива като мъж, докато при липсата на тази хромозома, когато има две X-хромозоми, се развива като жена.
В новия дигитален каталог на човешкия геном Y-хромозомата е значително по-малка от X-хромозомата. Тя съдържа около 50–200 гена, докато X-хромозомата съдържа над 1000 гена. Много от гените на Y-хромозомата са свързани с репродуктивните функции. Тази хромозома се предава от бащата на сина, тъй като само мъжете я имат. Така Y-хромозомата се предава директно по мъжка линия и остава почти непроменена през поколенията. Това позволява използването ѝ за проследяване на произхода по бащина линия.
Y- хромозомата намалява
Какво е станало? Исторически Y-хромозомата е загубила голяма част от генетичния си материал през милионите години на еволюция. В миналото тя е била по-близка по размер и съдържание до X-хромозомата, но е претърпяла значителни загуби на гени. Затова някои учени са изказвали хипотезата, че тя може да изчезне в бъдеще.
Значение за репродукцията
Освен, че определя пола, Y-хромозомата съдържа и гени, важни за производството на сперматозоидите, които са критични за мъжката репродуктивна функция. Например, гените от областта AZF (azoospermia factor) на Y-хромозомата са свързани с производството на сперматозоиди. Някои дефекти в тези гени могат да доведат до мъжко безплодие. Понякога може да възникнат мутации, които също да доведат до репродуктивни проблеми. Някои мъже, които имат проблеми със сперматогенезата, могат да имат структурни изменения или делеции в Y-хромозомата.
Бъдещето на Y-хромозомата
Както споменахме по-рано, някои изследвания показват, че Y-хромозомата може да се стабилизира еволюционно и да не изчезне толкова бързо, както се е предполагало преди. Въпреки, че е възможно Y-хромозомата да загуби повече гени през еволюционното време, няма категорични доказателства, че мъжкият пол ще изчезне или че Y-хромозомата ще изчезне напълно.
Мъжката хромозома е силно намаляла по размер в сравнение с X-хромозомата, през милионите години еволюция. Предполага се, че преди около 300 милиона години Y-хромозомата е имала същите гени като X-хромозомата, но през времето е загубила много от тях. Някои учени прогнозират, че ако този процес продължи, Y-хромозомата може да изчезне, след милиони години.
Някои по-нови изследвания сочат, че Y-хромозомата е стабилизирала своето развитие и не продължава да губи гени толкова бързо, колкото в миналото. Това означава, че вероятността тя да изчезне в близко бъдеще може да е по-малка, отколкото се е предполагало преди.
Ако Y-хромозомата изчезне в бъдеще, това би имало значителни биологични и репродуктивни последствия. Въпреки, че тя е отговорна за определянето на мъжкия пол и за редица функции, свързани с репродукцията, природата може да намери начин да компенсира тази загуба. Има ли и такива хипотетични сценарии?
Алтернативни механизми за определяне на пола
В някои животински видове, като определени гризачи Y-хромозомата вече е изчезнала, но мъжкият пол продължава да съществува. В тези случаи, други гени или хромозоми са поели ролята за определяне на пола. Този процес би могъл да се случи и при хората. В такъв случай други хромозоми могат да поемат ролята на Y-хромозомата. Гени, които определят мъжкия пол, като SRY, биха могли да се преместят на други хромозоми.
Вместо полови хромозоми (X и Y), други гени в неполовите хромозоми могат да поемат тази роля. Това се е случило при някои видове, където генетичният механизъм за определяне на пола се е променил.
Възможно е развитието на безполово възпроизвеждане
Ако Y-хромозомата изчезне и естественото възпроизвеждане между мъже и жени стане невъзможно, един възможен сценарий би бил преминаването към някаква форма на асексуално или клонално възпроизвеждане. При което не са необходими мъжки полови клетки. Макар, че това е по-вероятно в хипотетичен или научно-фантастичен контекст, науката за стволовите клетки и генетичните технологии биха могли теоретично да направят това възможно.
Мъжкият пол може да се запази без Y-хромозома
Въпреки, че Y-хромозомата е критична за определяне на мъжкия пол в момента, е възможно бъдещата еволюция да намери начин за поддържане на мъжкия пол, дори без Y-хромозома. Тъй като генът SRY може да се премести на друга хромозома.
Еволюция към различни полови системи
Някои видове използват различни системи за определяне на пола, като например температурно зависимо, полово определяне, при някои влечуги. В далечно бъдеще хората биха могли да еволюират към различен механизъм за определяне на пола, ако Y-хромозомата изчезне. Възможно е да възникнат други генетични или дори екологични механизми за контрол на пола.
Ако Y-хромозомата изчезне, това не означава непременно изчезване на мъжкия пол, но би довело до значителни генетични и биологични промени. Вероятно ще се развият алтернативни механизми за определяне на пола и нови решения за репродукция.