與許多動(dòng)物不同，人類嬰兒的性別比為 1：1。但是為什么？

我們知道男孩和女孩的產(chǎn)生頻率大致相同。但是，如何以及為什么實(shí)現(xiàn)這種 1：1 的比例呢？

一個(gè)新論文在龐大的人類數(shù)據(jù)集中搜索使 1：1 性別比失衡的基因變異，并測(cè)試性別比的生物學(xué)和理論規(guī)則。

是什么產(chǎn)生了 1：1 的性別比？

早期的科學(xué)家認(rèn)為上帝的旨意確保了“每個(gè)雄性都應(yīng)該有其雌性”。

當(dāng)然，我們現(xiàn)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(gè) X 和一個(gè)雄性特異性 Y。

Y 攜帶一個(gè)稱為 SRY 的男性決定基因，該基因啟動(dòng)細(xì)胞脊分化為睪丸。胚胎睪丸產(chǎn)生雄性激素，引導(dǎo)胚胎發(fā)育為男孩。如果沒(méi)有 SRY，則會(huì)激活形成卵巢的替代途徑，胚胎發(fā)育成女孩。

1：1 的比例是 X 和 Y 染色體在精子和卵子中的分布方式的結(jié)果。我們的細(xì)胞都有兩組構(gòu)成我們基因組的染色體，每組來(lái)自父母。

一種特殊類型的細(xì)胞分裂使精子和卵子只有一組染色體，因此受精卵再次有兩組（一組來(lái)自精子，另一組來(lái)自卵子）。

因此，精子都得到每條染色體的單個(gè)副本——并且只有一條性染色體，要么是 X 要么是 Y。XX 女性用一組染色體制造卵子，所有這些染色體都帶有 X。

當(dāng)精子使卵子受精時(shí)，精子攜帶的性染色體決定了嬰兒的性別。從母親那里獲得一個(gè) X 和從父親那里獲得另一個(gè) X 的胚胎注定是 XX 女孩，而接受攜帶 Y 的精子的胚胎將發(fā)育為 XY 男孩。

因此，精子中 1：1 的 XY 比例應(yīng)該產(chǎn)生 XX 女孩和 XY 男孩的 1：1 比例。

性別比變化

但是在動(dòng)物王國(guó)中，1：1 的比例有很多例外。有些基因突變會(huì)破壞 X 和 Y 的有序分離，或者優(yōu)先殺死雄性或雌性胚胎。

為什么性別比例無(wú)論如何都應(yīng)該卡在 1：1 呢？畢竟，少數(shù)雄性可以使許多雌性的卵受精。

事實(shí)上，對(duì)于許多動(dòng)物來(lái)說(shuō)，性別比例不平等是常態(tài)。例如，老鼠大小的有袋動(dòng)物Antechinus stuartii 斯圖爾特僅產(chǎn)生 32% 的雄性，即使在出生時(shí)進(jìn)行評(píng)估（所以并不是說(shuō)男嬰死亡更頻繁）。

許多鳥(niǎo)類的性別比例遠(yuǎn)非 1：1，有些表現(xiàn)出非常具體的適應(yīng)能力，具有生態(tài)意義。例如，第二個(gè)孵化的笑翠鳥(niǎo)雛鳥(niǎo)，面臨較低的生存機(jī)會(huì)，是通常為女性，最有可能存活的性別。

還有非標(biāo)準(zhǔn)性染色體系統(tǒng)。例如，極地哺乳動(dòng)物和奇怪的嚙齒動(dòng)物以突變的 X 染色體壓制 SRY 形成可生育的 XY 雌性的系統(tǒng)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(dǎo)地位，這對(duì)于必須在短暫的夏天完成所有繁殖的哺乳動(dòng)物來(lái)說(shuō)是有道理的。

昆蟲(chóng)占據(jù)了蛋糕。一個(gè)極端的情況是一種產(chǎn)生 15 只雌性比 1 只雄性的螨蟲(chóng)。在許多果蠅物種中，95% 的精子攜帶 X 染色體，所以后代主要是雌性。

為什么人類的性別比是 1：1？費(fèi)舍爾原則

那么，如果性別比例如此具有可塑性，為什么人類（和大多數(shù)哺乳動(dòng)物）要追求 1：1 的比例呢？偉大的英國(guó)統(tǒng)計(jì)學(xué)家羅納德·費(fèi)舍爾 （Ronald Fisher） 提出：比率是自我修正的并且將趨向于 1：1，除非有進(jìn)化力量選擇扭曲。

論點(diǎn)很簡(jiǎn)單。鑒于每個(gè)嬰兒都必須有母親和父親，如果一種性別有缺陷，稀有性別的父母將比更常見(jiàn)性別的父母擁有更多的孫子孫女。

例如，如果男性是比較稀有的性別，那么偶然生下兒子多于女兒的父母會(huì)比生出女兒多的父母留下更多的孫子孫女。因此，產(chǎn)生兒子的基因?qū)⒌玫教嵘?，直到達(dá)到胎次。

那么，我們是否看到人類兒子與女兒的家庭性別比與 1：1 的可衡量和可遺傳的偏差？費(fèi)舍爾原理呢——是否有任何證據(jù)表明強(qiáng)大的進(jìn)化效應(yīng)將人類人口性別比限制在 1：1？

在本周發(fā)布的新研究密歇根大學(xué)的研究人員 Siliang Song 和 Jianzhi Zhang 對(duì)來(lái)自英國(guó)的大量人類數(shù)據(jù)集進(jìn)行了詳盡的檢查，發(fā)現(xiàn)答案是否定的。

他們確實(shí)確定了兩個(gè)影響性別比的基因變異，但這些變異似乎沒(méi)有通過(guò)家庭傳遞。

那么，為什么人類要遵守 1：1 規(guī)則呢？這只是統(tǒng)計(jì)上的假象，因?yàn)槿魏我粋€(gè)家庭的孩子都相對(duì)較少，以至于即使 1：1 的比例相差很大，也會(huì)在許多家庭中被抵消？

一些家庭的基因變異可以產(chǎn)生比女兒多的兒子，但其他家庭產(chǎn)生的女兒多于兒子。Song 和 Zhang 的分析表明，這種高度可變性是證明任何系統(tǒng)性偏倚的問(wèn)題的一部分。

另一種可能性是人類面臨特殊的進(jìn)化限制。也許人類一夫一妻制的傾向給人類帶來(lái)了額外的進(jìn)化壓力，要求他們以一種不適用于其他動(dòng)物物種的方式遵守費(fèi)舍爾原則。

無(wú)論答案如何，Song 和 Zhang 的這篇論文提出了許多有趣的問(wèn)題，并將成為進(jìn)一步研究人類性別比例平等這一長(zhǎng)期而迷人的問(wèn)題的刺激。

珍妮·格雷夫斯，杰出遺傳學(xué)教授和副校長(zhǎng)研究員，拉籌伯大學(xué)和亞瑟·喬治，保護(hù)與生態(tài)遺傳學(xué)中心杰出教授，堪培拉大學(xué)

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