Примерно 180 миллионов лет тому назад у млекопитающих появились первые половые хромосомы - Х и Y. Обе они возникли в результате изменения-трансформации обычных неполовых хромосом- аутосом, и в момент своего рождения каждая содержала более полутора тысяч генов. Каждая! Что мы видим сегодня? Х-хромосома человека сохранила всё своё генетическое богатство, количество генов в ней примерно то же, что и было изначально. В Y-хромосоме человека осталось всего лишь несколько десятков генов (по данным из разных источников - от 27 до 83). Сам собою напрашивается вывод: если всё так же пойдёт и далее, то примерно через пять миллионов лет у "мужской" хромосомы не останется ни единого гена. Возникает вопрос: а останутся ли в природе и сами мужчины в такой ситуации?
А с чего бы это Y-хромосома такая невнимательно-рассеянная?
Как ей удалось растерять более 90% генетической информации? Объясняется это тем, что она всегда одинока. Её некому поддержать и "полечить" в отличии от Х-хромосомы. От чего "лечить"? От случайных вредных мутаций, которые время от времени возникают при самокопировании любой хромосомы. Оказывается, все парные (гомологичные) хромосомы имеют возможность восстановить-почистить генетическую информацию друг друга при кроссинговере.
Кроссинговер - этакие "обнимашки" парных хромосом с взаимным отрыванием и обменом фрагментами, содержащими генетическую информацию
Параллельно при кроссинговере включается механизм репарации - "лечения" неполноценной хромосомы. Для этого необходимо, чтобы на парной ей хромосоме соответствующий участок был здоров. При репарации предположительно происходит следующее: здоровый участок "правильной" хромосомы копируется, а затем встраивается в хромосому, нуждающуюся в "лечении", повреждённый участок при этом удаляется. Весь этот процесс контролирует группа генов. До конца механизм репарации ещё не изучен, но то, что она происходит, не вызывает сомнений. Так вот, Х-хромосома имеет возможность восстанавливаться и реабилитироваться тогда, когда она является частью женского генотипа, это и спасает её от разрушения, а вот Y-хромосома полностью этого лишена, что и приводит к негативным для неё последствиям.
Представьте, что нежелательная мутация возникла в одинокой хромосоме. Подстраховать носящий её организм будет нечему, ведь вторая такая же хромосома с резервным комплектом здоровых генов у него отсутствует . При ну о-о-очень вредной мутации её носитель скорее всего погибнет. Хотя есть и у него очень небольшой шанс уцелеть и передать свою наследственную информацию потомкам. Это возможно лишь в том случае, когда патологический ген в результате уже другой мутации, возникшей одновременно с первой, будет полностью удалён с одинокой хромосомы. Видимо Y-хромосоме для своего сохранения на арене эволюции нередко приходилось прибегать к такому вот механизму отсечения. Пожертвовать пришлось почти всеми генами, аналоги которых есть в Х-хромосоме или в аутосомах. Сохранилось лишь самое-самое для мужчин необходимое - главный "мужской" ген SRY, заставляющий организм развиваться по мужскому типу, гены, ответственные за формирование семенников и выработку спермы, и ген, контролирующий развитие нервных клеток (подробнее о том, что сегодня в арсенале Y-хромосомы, можно прочитать здесь).
И что дальше? Женщинам-таки нужно или нет готовиться к мужскому дефициту?
В любом случае пока это делать преждевременно, ещё как минимум 5 миллионов лет есть в запасе. Кроме того, внимательное изучение эволюционного пути других видов, которые уже прошли через уменьшение, а затем и полную утрату "мужских" хромосом, даёт нам надежду. Речь о некоторых видах насекомых (например, о прямокрылых) и даже о млекопитающих из отряда грызунов, Ну да, пропали Y-хромосомы из их генофонда, но самцы из их жизни не ушли.
Кроме того, зафиксировано значительное снижение темпов генетических потерь у современной Y-хромосомы человека. Она оказалась не такой уж и беспомощной! Напишу об этом в следующей статье.