كروموسوم Y يتلاشى وجين جنسي بديل قد يعني "ظهور أنواع بشرية مختلفة"

يملك البشر اثنين من الكروموسومات الجنسية، X وY. وعادة ما يكون للذكور واحد من كل منهما، بينما تمتلك النساء اثنين من الكروموسومات X.

لكن العلماء اكتشفوا منذ عقود أن الكروموسوم Y الذكري البشري يتدهور وقد يختفي في غضون بضعة ملايين من السنين، ما قد يؤدي إلى انقراضنا ما لم نطور جينا جنسيا جديدا.

لكن ورقة بحثية حديثة نشرت في مجلة Proceedings of the National Academy of Science تظهر كيف طور نوعان من الثدييات، بينها الجرذ الشوكي، جينا جديدا محددا للذكور، ليحل محل الكروموسوم Y.

كيف يحدد كروموسوم Y الجنس البشري

في البشر، كما هو الحال في الثدييات الأخرى، تمتلك الإناث كروموسومين X، وللذكور كروموسوم X واحد وكروموسوم صغير يسمى Y.

ويحتوي الكروموسوم X على نحو 900 جين يقوم بجميع أنواع الوظائف غير المرتبطة بالجنس.  لكن الكروموسوم Y يحتوي على عدد قليل من الجينات (نحو 55) والكثير من الحمض النووي غير المشفر - الحمض النووي المتكرر البسيط الذي لا يبدو أنه يفعل أي شيء.

ومع ذلك، يعد الكروموسوم Y قويا لأنه يحتوي على جين بالغ الأهمية يبدأ نمو الذكور في الأجنة.

وفي نحو 12 أسبوعا بعد الحمل، يقوم هذا الجين الرئيسي بتشغيل الجينات الأخرى التي تنظم تطور الخصية. وتصنع الخصية الجنينية هرمونات الذكورة (التستوستيرون ومشتقاته)، ما يضمن نمو الطفل كذكر.

وتم تحديد هذا الجين الجنسي الرئيسي باسم SRY في عام 1990. وهو يعمل عن طريق إطلاق مسار جيني يبدأ بجين يسمى SOX9، وهو مفتاح لتحديد الذكور في جميع الفقاريات، على الرغم من أنه لا يقع على الكروموسومات الجنسية.

الكروموسوم Y يختفي

هناك العديد من أنظمة تحديد الجنس المختلفة في المملكة الحيوانية، ولكن في جميع الثدييات تقريبا، يعتمد الجنس على الكروموسومات X وY. فإذا ورث الجنين اثنين من الكروموسومات X، فإنه يتطور إلى أنثى. وإذا ورث X وY، يصبح ذكرا.

وكان الاكتشاف المفاجئ بالنسبة للعلماء هو أن هناك أنواعا مهددة بالانقراض تفتقر إلى كروموسوم Y الذكري، وهو ما أثار ضجة بأن هذا قد ينذر بالزوال الوشيك للكروموسوم Y البشري. 

القوارض التي لا تحتوي على كروموسوم Y

يشير العلماء إلى أن الخبر السار هو أن هناك سلالتين من القوارض فقدت بالفعل كروموسوم Y الخاص بها، وما تزال على قيد الحياة.

وتشمل هذه السلالات التي اختفى فيها كروموسوم Y وSRY تماما، فئران الخلد (mole voles) في أوروبا الشرقية والجرذان الشوكية في اليابان.

وعلى الرغم من أنه لم يتضح بعد كيف تحدد فئران الخلد الجنس من دون جين SRY، إلا أن فريقا بقيادة عالمة الأحياء بجامعة هوكايدو أساتو كورويوا حظيت بمزيد من الحظ مع الجرذان الشوكية - وهي مجموعة من ثلاثة أنواع مختلفة في جزر يابانية، جميعها مهددة بالانقراض.

واكتشف فريق كورويوا أن معظم الجينات الموجودة على الكروموسوم Y للجرذان الشوكية قد تم نقلها إلى كروموسومات أخرى. لكنها لم تجد أي علامة على SRY ولا الجين الذي يحل محله.

وفي عام 2022 نشر الفريق ورقة بحثية في مجلة PNAS، حيث اختبر الفريق تسلسل الجينومات للعديد من الذكور والإناث من الفئران.

وما اكتشفوه كان اختلافا بسيطا بالقرب من الجين الجنسي الرئيسي SOX9، على الكروموسوم 3 من الجرذ الشوكي. ووجدوا تكرارا جينيا صغيرا (فقط 17 ألف زوج أساسي من بين أكثر من 3 مليارات) كان موجودا في جميع الذكور وليس الإناث.

واقترح الفريق أن هذا الجزء الصغير من الحمض النووي المكرر يحتوي على المفتاح الذي يعمل عادة على SOX9 استجابة لـ SRY. وعندما أدخلوا هذا التكرار الجيني في الفئران، وجدوا أنه يعزز نشاط SOX9، لذا فإن التغيير قد يسمح لـ SOX9 بالعمل من دون SRY.

ماذا يعني هذا لمستقبل الرجال

أثار الاختفاء الوشيك - من الناحية التطورية - للكروموسوم Y البشري تكهنات حول مستقبلنا.

وبعض السحالي والثعابين هي من الأنواع الأنثوية فقط ويمكنها أن تصنع بيضا من جيناتها عبر ما يُعرف باسم التوالد العذري. لكن هذا لا يمكن أن يحدث في البشر أو الثدييات الأخرى لأن لدينا ما لا يقل عن 30 جينا مهما "مطبوعا" لا يعمل إلا إذا جاء من الأب عن طريق الحيوانات المنوية.

وللتكاثر، نحتاج إلى حيوانات منوية ونحتاج إلى رجال، ما يعني أن نهاية كروموسوم Y يمكن أن ينذر بانقراض الجنس البشري.

ويدعم الاكتشاف الجديد احتمالا بديلاـ وهو أن البشر يمكن أن يطوروا جينا جديدا يحدد الجنس. ومع ذلك، فإن تطور جين جديد يحدد الجنس له مخاطر، من ذلك إمكانية تطور أكثر من نظام جديد في أجزاء مختلفة من العالم، وهو ما قد يؤدي إلى "حرب الجينات الجنسية" لفصل الأنواع الجديدة.

وبذلك، بعد 11 مليون سنة من الآن، قد لا نجد بشرا، أو ربما ستظهر عدة أنواع بشرية مختلفة عن طريق أنظمة تحديد الجنس المختلفة.