新性别染色体在缓解性冲突中的作用

　　

东京城市大学的研究人员在解开动物性染色体进化之谜方面迈出了一大步。长期以来，人们一直认为性染色体的进化是为了减少“性冲突”，即对两性都不理想的特征的进化。通过使用果蝇，研究小组发现，果蝇中新形成的性染色体上的基因倾向于进化出“性别偏向基因”，从而产生性别特异性表型。

染色体是整齐包装的DNA束，携带着生物体的所有遗传物质。虽然原核生物(如细菌和古细菌)通常只有一个，但更复杂的生物往往有许多。例如，人类有46个。在这些染色体中，有一个被称为性染色体的子集决定了个体动物的性别。然而，性染色体的进化对进化生物学家来说仍然是一个谜。例如，人类的Y染色体随着时间的推移正在失去基因;据估计，它可能在几百万年后消失。这就引出了为什么性染色体首先进化的问题。

这个问题的一个可能的答案是减少生物学家所说的“性冲突”。当某些表型或特征(例如不同的体型)对某一特定性别有益而对另一特定性别有害时，两性的共同表型将导致对每个人都不是最佳结果。性染色体的进化可能通过将特定的表型赋予特定的性别来解决这个难题。然而，尽管这听起来很有说服力，但很难证明。这是因为性染色体通常都很老;经过这么长时间的进化，来自环境的各种其他影响将在此期间促进基因进化。

为了解决这个问题，东京城市大学的Anika Minovic和副教授Masafumi Nozawa将研究对象转向果蝇，特别是那些性染色体进化相对较晚的果蝇，即所谓的新性染色体。通过将这些物种与没有性染色体的相关物种进行比较，他们研究了新获得的性染色体是否会导致获得“性别偏倚基因”，即赋予对两性都有利的表型的基因。

通过比较不同染色体上的基因是如何进化的，他们发现新性别染色体上的许多基因倾向于进化成性别偏向基因，尤其是在幼虫阶段。这是出乎意料的，因为幼虫往往没有明显的性别特征(两性二态性)。然而，这些特征会影响成年人的差异。当我们想到性别依赖的大小时，由于坚硬的外骨骼，成年昆虫不能再长得更远，所以两性之间任何有益的大小对比都需要在幼虫阶段锁定。这与研究小组的发现完全一致，即性别偏见基因实际上与新陈代谢有关，这将直接影响它们的体型，减少普通体型固有的性别冲突。

这有力地支持了性染色体进化是为了减少性冲突的假设。该研究小组目前正在继续研究性别冲突的更直接的测量方法，这可能会进一步阐明进化生物学的这个重要问题。