Pohlavní chromozom Y, typický pro mužské pohlaví, už miliony let degeneruje, ztrácí své geny a zmenšuje se. Dá se proto předpokládat, že jednou zmizí úplně.

Pokud by chromozom Y ustupoval současným tempem, zmizel by za 11 milionů let. Znamenalo by to snad konec mužů a vyhynutí lidí?

Tak beznadějná situace pro muže a lidstvo není. Pokud by chromozom Y u mužů zmizel, nebyli bychom prvním druhem, kterému se to přihodilo.

Dva druhy hlodavců chromozom Y už ztratily, přesto existují dál, poradily si i bez něj, upozorňuje v článku publikovaném v žurnálu The Conversation Jenny Gravesová, profesorka genetiky na univerzitě La Trobe v australském Melbourne.

Evoluci ukazuje ptakopysk

Chromozom je dlouhá DNA molekula v jádře buňky. Jeho účelem je usnadnit rozdělení genetické informace do dalších buněk. Teprve gen SRY (Sex Region on the Y) uvnitř chromozomu Y rozhoduje u lidí a dalších savců o pohlaví potomstva.

Y je dnes mnohem menší než X. Obsahuje na 900 genů, které provádějí nejrůznější činnosti nesouvisející s pohlavím, uvnitř se ukrývá pouze 55 genů včetně SRY, které nastartují vývoj embrya vstříc mužskému pohlaví. 

Chromozomová aritmetika. Chromozomy X a Y a jejich role v určení pohlaví. | zdroj: Profimedia

Dvanáct týdnů po počátku jeho vývoje se díky SRY aktivují geny umožňující vývoj varlat. Ty pak vytváří mužské hormony, které zajišťují další směřování plodu, což platí nejen pro lidi, ale i jiné savce.

Jak se chromozom Y vyvinul, to ukazuje australský ptakopysk – zvláštní kříženec mezi světem savců a ptáků. Ptakopysk má pohlavní chromozomy podobné ptačím. To naznačuje, že savčí chromozomy X a Y byly ještě nedávno úplně obyčejným párem chromozomů bez vlivu na pohlaví. A můžou jím být znovu.

Právě srovnání s ptakopyskem ukazuje, že náš chromozom Y ztratil (900-55=) 845 aktivních genů během 166 milionů let, kdy se lidé a ptakopyskové vyvíjeli odděleně. To je úbytek zhruba pěti genů za milion let. Tímto tempem by zmizelo posledních 55 genů za 11 milionů let.

Jakou má Y životnost?

„Naše tvrzení o brzkém zániku lidského chromozomu Y vyvolalo rozruch a dodnes se objevují tvrzení pro a proti jeho předpokládané životnosti. Odhady se pohybují mezi nekonečnem a několika tisíci lety,“ píše Jenny Gravesová.

Profesork Gravesová upozorňuje, že hraboši východní a ostnaté krysy z Japonska jsou dva druhy, u nichž chromozom Y, potažmo gen SRY, vymizely. Chromozom X zůstal, a to v jedné nebo dvojité dávce u obou pohlaví, neplní však pohlavní roli jako u lidí.

Zatím není jasné, jak se bez genu SRY určuje pohlaví u hrabošů. U krys ostnatých to vysvětluje tým vedený biologem Asato Kuroiwou z univerzity Hokkaidó v nové studii publikované v časopise PNAS, kterou profesorka Gravesová recenzovala.

Tým objevil sekvence genů, které se nacházejí v genomech samců, ale ne samic. Poté je zpřesnil a testoval na přítomnost sekvence u každé jednotlivé krysy.

Drobný rozdíl se týkal pohlavního genu SOX9 v chromozomu 3 krysy ostnaté. Malá duplikace – znásobení úseku chromozomu (pouze 17 000 párů bází z více než tří miliard) – byla nalezena u všech samců a u žádné samice.

Tento malý kousek duplikované DNA tedy obsahuje přepínač, který zapíná gen SOX9 v reakci na gen SRY. Když tuto duplikaci vnesli výzkumníci do myší, zjistili, že zvyšuje aktivitu SOX9. Tato změna tedy umožňuje, aby gen SOX9 fungoval i bez genu SRY.

Je tedy jasné, že hlodavci našli způsob, jak určovat pohlaví samců i bez genu, který se o to stará u lidí i dalších savců.

Co to znamená pro budoucnost mužů

Muži musí najít alternativní způsob, jak si zajistit existenci. Nebude to snadné.

„Někteří ještěři a hadi jsou výhradně samičí druhy a mohou vytvářet vajíčka ze svých genů partenogenezí (vývin nového jedince ze samičího vajíčka neoplozeného samčí pohlavní buňkou). U lidí ani jiných savců se to však stát nemůže, protože máme nejméně třicet klíčových ‚vtištěných‘ genů, které fungují pouze tehdy, pokud pocházejí od otce prostřednictvím spermií,“ upozorňuje Gravesová a pokračuje:

„Blížící se zánik lidského chromozomu Y vyvolává úvahy o lidské budoucnosti. Život si ale nejspíš najde svou cestu.“

Genetička také připomíná, že vývoj nového genu určujícího pohlaví s sebou nese i rizika. Co když se v různých částech světa vyvine více nových systémů?

Střet různých pohlavních genů by mohl vést k vývoji nových druhů lidí. To nastalo u zmíněných hrabošů a krys.

„Pokud někdo navštíví Zemi za 11 milionů let, možná žádné lidi tady nenajde. Anebo potká několik lidských druhů, které se budou lišit různými systémy určování pohlaví,“ předpovídá profesorka Gravesová v magazínu The Conversation.