男性Y染色体促进体型性别差异的进化

雌性和雄性在许多方面不同，但它们共享相同的基因组。唯一的例外是男性 Y 染色体。乌普萨拉大学的一项新研究以甲虫为研究系统，现已发表在《自然生态与进化》杂志上，该研究表明，尽管 Y 染色体包含的基因很少，但它可以显着改变男性的体型，从而促进性别差异的进化。

雌性和雄性通常在形态、生理和行为方面有很多不同。这种被称为性别二态性的性别差异如何进化是一个难题，因为雌性和雄性共享相同的一组基因，一种性别的进化变化应该会导致甚至另一种性别的相关变化，从而阻止性别差异的进化。这项新研究表明，即使两性之间的少量遗传差异也可以促进两性二态性的进化，使其可以在短短几代内进化。

“我们的实验表明，常染色体以及性染色体 X 和 Y 都可以包含对两性二态性很重要的遗传变异，但仅 Y 染色体就可以将性别差异改变多达 30%。这很了不起，因为在这些甲虫中，Y 染色体只包含少数基因，代表基因组的一小部分，就像在人类中一样。许多人认为 Y 只影响男性最重要的生殖过程，即精子的产生。我们的研究结果表明，Y 染色体的作用可能比以前认为的更广泛，”乌普萨拉大学生态与遗传学系博士生、该研究的第一作者 Philipp Kaufmann 说。

然而，性别二态性的进化不仅取决于基因组遗传变异所在的位置，还取决于自然选择和性选择如何对其起作用。With the help of lab evolution, the research team showed that sexual size dimorphism could evolve when selecting on male size, but that when selection acted only on females, the shared part of the genome caused a correlated evolutionary response in males preventing dimorphism from evolving.

“性别二态性最剧烈的变化，仅在 10 代内增加了 50%，发生在我们对性应用选择时——偏向于两性相反的体型。这表明，在正确的选择下，性别差异显然可以迅速演变，可能比以前想象的更容易，”乌普萨拉大学生态与遗传学系助理教授、该研究的首席研究员 Elina Immonen 说。

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