我們知道男孩和女孩的出生頻率大致相同。但如何呢?為什麼?這個1:1的比例達到了嗎?
一個新紙在龐大的人類資料集中搜尋導致 1:1 性別比例失去平衡的基因變異,並測試性別比例的生物學和理論規則。
是什麼造成了1:1的性別比例?
早期科學家相信神的旨意確保了「每個男性都應該擁有自己的女性」。
當然,我們現在知道性染色體是性別的真正決定因素。女性有兩條X染色體;雄性有一個 X 和一個雄性特有的 Y。
Y攜帶一種稱為SRY的雄性決定基因,該基因啟動細胞脊向睪丸的分化。胚胎睪丸產生男性激素,指導胚胎發育成男孩。如果沒有 SRY,則會活化形成卵巢的替代途徑,並且胚胎髮育為女孩。
1:1 的比例是由 X 和 Y 染色體在精子和卵子中分配的方式產生的。我們的細胞都有兩組染色體組成我們的基因組,每組來自父母。
一種特殊類型的細胞分裂使精子和卵子僅具有一組染色體,因此受精卵再次具有兩組染色體(一組來自精子,另一組來自卵子)。
那麼精子的每條染色體都有一個拷貝嗎?只有一條性染色體,要不是 X,就是 Y。
當精子與卵子受精時,精子攜帶的性染色體決定了嬰兒的性別。接受來自母親的一個X和來自父親的另一個X的胚胎注定會是XX女孩,而接受帶有Y的精子的胚胎將發育為XY男孩。
因此,精子中 1:1 的 XY 比例應該會產生 XX 女孩和 XY 男孩的 1:1 比例。
性別比變化
但在動物界,1:1 的比例也有許多例外。有些基因突變會破壞 X 和 Y 的有序分離,或優先殺死雄性或雌性胚胎。
無論如何,為什麼性別比例應該停留在1:1呢?畢竟,少數雄性可以使許多雌性的卵子受精。
事實上,對許多動物來說,性別比例不平等是常態。例如,老鼠大小的有袋動物斯氏袋雉 僅產生 32% 的雄性,即使在出生時進行評估(所以並不是男嬰死亡的頻率更高)。
許多鳥類的性別比例遠非 1:1,有些鳥類表現出具有生態意義的非常具體的適應。例如,第二隻孵出的笑翠鳥雛鳥的生存機會較低,通常是女性,最有可能存活下來的性別。
並且存在非標準性染色體系統。例如,極地哺乳動物和奇怪的囓齒動物因突變的 X 染色體抑制 SRY 形成可育的 XY 雌性系統而聞名,或者 SRY 的突變版本不起作用。
在這些物種中,雌性占主導地位,這對於必須在短暫的夏季完成所有繁殖的哺乳動物來說是有意義的。
昆蟲搶走了蛋糕。一個極端的例子是一種蟎蟲,它的雌性與雄性的比例為 15 比 1。在許多果蠅物種中,95%的精子攜帶X染色體,所以後代主要是雌性。
為什麼人類的性別比例是1:1?費希爾原理
那麼,如果性別比例如此可塑,為什麼人類(和大多數哺乳動物)選擇 1:1 的比例?偉大的英國統計學家羅納德費雪提出:該比率是自我修正的除非有演化力量選擇扭曲,否則將趨向於 1:1。
論點很簡單。鑑於每個嬰兒都必須有一個母親和一個父親,如果某一性別有缺陷,那麼稀有性別的父母將比常見性別的父母生出更多的孫子。
例如,如果男性是稀有性別,那麼偶然生出兒子多於女兒的父母將比那些生出女兒多於兒子的父母留下更多的孫子。結果,生育兒子的基因將會增強,直到達到同偶數。
那麼,我們是否發現人類的家庭性別比 1:1 有可測量和可遺傳的偏差呢?那麼費雪原理呢?有沒有證據顯示強大的演化效應正在將人口性別比限制在 1:1?
在本週發表的新研究密西根大學的研究人員宋思亮和張建志對英國的龐大人類資料集進行了詳盡的檢查,結果發現答案是否定的。
他們確實發現了兩種影響性別比例的基因變異,但這些變異似乎不會透過家庭遺傳。
那為什麼人類要遵守1:1的規則呢?這是否只是統計上的假象,因為任何一個家庭的孩子都相對較少,以至於即使與 1:1 的比例有較大偏差,許多家庭也會趨於平衡?
有些家庭的基因變異導致兒子多於女兒,但有些家庭則女兒多於兒子。宋和張的分析表明,這種高變異性是證明任何系統偏差的問題的一部分。
另一種可能性是人類面臨特殊的演化限制。也許人類一夫一妻制的傾向給人類帶來了額外的進化壓力,要求人類以不適用於其他動物物種的方式遵守費雪原則。
無論答案如何,宋和張的這篇論文提出了許多有趣的問題,並將刺激人們進一步研究長期存在的、令人著迷的人類性別比例平等問題。