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生男生女除了染色體,原來還和這些神奇因素有關

柔情似水,佳期如夢,一年一度鵲橋相遇。在這個特殊的日子,我們來點新鮮的。天雷勾動地火的日子,你儂我儂背后到底有什么?看看科學家對愛情的重新定義。

“七夕”存在的意義,首先在于這個世界有男女之別。那么是哪只魔力之手決定了性別的產生?有了男女要求偶要戀愛,從神經處理機制上來說,戀愛是怎么發生的?

這個“七夕”,杭州西湖大學研究生命科學的幾位PI(獨立實驗室負責人)透露了他們的最新研究結果,看看是不是會讓你對愛情重新定義。

生命科學專家孫一

選來選去有啥標準

來看看雌果蠅的擇偶要求

有了性別之后,下一步就是如何為自己找到滿意的配偶了。

生命科學學院的專家孫一以果蠅為實驗模型,主要研究社會行為中動物神經信息處理的機制。投射到“七夕”這個主題上,就是戀愛是怎么發生的。

比如將一只雌性果蠅和多只雄性果蠅放在一起,會發生什么情況?

毫無意外,雄性果蠅會和荷爾蒙分泌旺盛的男生們一樣,會使出渾身解數來吸引“她”的關注:要么大展拳腳、用武力擊敗對手;要么一展歌喉,用魅力征服愛人;要么圍著“心上人”盡情搖擺,用舞姿收獲芳心。

面對這么多的追求者,雌性果蠅很高冷。“她”的第一反應你一定想不到,那就是撒腿就跑。雄性果蠅會窮追不舍,經過一番激烈的競爭,最后會有一名幸運兒抱得美人歸。

孫一研究的果蠅,在尋找配偶時會靠“嗅覺”。“為什么一定要聞一聞?這是有道理的。從氣味中,動物不僅可以判斷出對方的激素分泌,辨別它是不是出于生育期,還可以聞出對方的健康狀況,判斷是否能和它一起生育一個健康的寶寶。物競天擇,這是大自然的規律。”

孫一說,大小、顏色、個體是否健康,歌聲是否悅耳,舞姿是否曼妙……這些都是果蠅在擇偶過程中主要考慮的因素。果蠅接受了這些信息之后,是如何在自己的神經系統內整合處理呢?

這就是孫一最感興趣的地方。孫一研究發現,在果蠅的大腦內,有一個區域叫中央復合體,類似人類大腦的海馬體,承擔著處理高級行為的功能。雌性果蠅通過視覺、聽覺、觸覺收集到雄性果蠅傳遞的這些信息,先整合形成一個“印象”。雌性果蠅通過這個中央復合體,判斷這個“印象”是否符合自己的擇偶要求,從而做出“逃走”或交配的決定。

看看,這是不是與人的選擇很像?

生命科學專家唐鴻云

生男生女有啥秘密

除了染色體還有這些關鍵因素

為什么人有男女之別、動物有雌雄之分?

許多物種是由染色體決定性別的,包括人類,男性的性染色體組成為XY,女性的染色體組成為XX;在鳥類中,也有Z、W兩條不同的染色體,雌性為ZW、雄性為ZZ。

然而,在西湖大學生命科學院專家唐鴻云眼里,決定“男人”之所以是“男人”,除了染色體外,還有一些神奇的因素。比如,周圍的溫度或營養條件。

例如巴西紅耳龜,它性別的產生就受到溫度的影響,無論是哪顆胚胎,在26℃時,就會長成“男的”,在32℃時,就會變成“女的”。

你一定會問,那如果溫度在26~32℃之間呢?唐鴻云兩手一攤說:有“男”有“女”!

非左即右,這個神奇的世界,并不是這么單一而無趣的。在唐鴻云實驗室中,還有一種神奇的動物,體內同時存在染色體和環境這兩種性別決定系統:秀麗隱桿線蟲。

成熟的線蟲大概一毫米大小,養在6厘米的平板上,喜歡潮濕的環境,喜歡吃大腸桿菌,平均壽命在3個星期左右。

我們先來看看染色體是如何影響線蟲的性別的——

線蟲體內只有一種染色體,就是X染色體。線蟲的性別是由X染色體的數量來決定性別的。當有2條X染色體時,發育為“雌雄同體”,既可以產生卵細胞,也可以產生精子;當只有1條X染色體時,線蟲就是雄性的了。

但為什么有的特殊雄性線蟲可以產生卵細胞呢?這就與環境有關了。

在“有吃有喝”營養很好的條件下,這些雄性線蟲產生精子;而如果營養條件差,經歷了饑餓后,這些特殊雄性線蟲則會產生卵細胞。

奇妙吧?

這是上世紀80年代科學家就發現的現象。但沒有人知道背后的原因。唐鴻云在霍華德休斯醫學研究院從事博士后研究時,就著迷于此,最終揭開了謎底。

“其實線蟲體內的脂肪酸,才是營養影響性別的關鍵因素。一般而言,高水平脂肪酸促進線蟲產生卵細胞,當脂肪酸降低時,會轉向精子的產生。”這一發現首次揭示了脂肪酸分子在性別決定中的關鍵調控性作用。

現在,唐鴻云正在研究溫度是否也會影響到線蟲的性別。

與人的性別有啥關系?傳說中的飛行員生女兒的多,是否也與環境有關?

不知道!“現在的研究還沒有進行到這一步”,唐鴻云說。

遺傳學專家許田

一見鐘情有啥原因

科學家支持找對象“看臉”

所謂的“一見鐘情”,其實也是有深厚的理論基礎的,哪怕只是短短幾分鐘。

和線蟲、果蠅一樣,高等動物同樣也面臨性別與性行為的抉擇。那么在不同物種之上,有什么共同的生物學規律呢?

比如為什么所有哺乳動物找對象都會“聞氣味”,但人類卻先“看臉”?在耶魯大學做了25年遺傳學研究的許田教授,對此孜孜以求。

要說清楚這件事,得首先從動物的“聞氣味”說起。果蠅在尋找配偶時就會靠“嗅覺”。

然而人找對象先看臉,那能看出什么?

作為一名遺傳學家,許田老師深信,人類既然走到了食物鏈的頂端,一定是最符合“優勝劣汰”這個規則,“看臉”一定不是膚淺之舉。

“我以前主要研究生物尺寸,比如螞蟻為什么這么小,大象為什么這么大,身體內部的器官比例為什么是這樣的,這些都是由基因決定的。”許田所帶領的耶魯大學實驗室,在全世界率先發現了調控尺寸的生長基因和機理。

他大膽假設,人是通過“看臉”來判斷對方是否健康、聰明。尋求健康、“強大”的配偶,這是一個物種生存的最根本的道理。

“通過對比發現,世界上不同膚色的人種,其實對漂亮的認知是基本一致的,比如對稱的或符合黃金分割比的臉。像人的眼寬與兩眼之間的間距,門牙與旁邊牙齒的尺寸,都是黃金分割比。個體不健康的臉部,有時候會有一些相似的特征,比如眼睛之間的間距特別大,比例很不協調,你的第一感覺就是不好看,不選擇。所以這不是‘膚淺’,很可能做出選擇的是你體內的基因,是本能使然。”

目前,許田教授正打算和研究人臉識別的李子青教授跨界合作,搜集世界上那些受歡迎的臉的共同特征,看看我們被這些特征吸引是由什么基因影響的。

當然,科學家這些研究不純粹是“玩”,最終目的是希望有助于疾病治療。比如通過臉部特征的研究,在非常早期的時候就能判斷出嬰兒的智力發展有問題,可以早期干預,取得更好的治療效果。

有趣的是,人的基因為什么能精準地控制兩條腿長得一樣長?許田老師說,現在追女孩靠腦子,而在遠古時代追雌性,靠的就是跑!雙腿一樣長才可以跑得快,才可以追得上。所以愛情其實不是簡單的沖動,而是科學的選擇。

所以,年輕的小伙們,有了科學家們的理論支持,還等什么?看到心動的女孩別害羞,大膽去追吧!

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責任編輯:陳姝妤
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