Wie das Y-Chromosom wirklich Männer und Frauen unterscheidet

Wie das Y-Chromosom wirklich Männer und Frauen unterscheidet

DAS ESSENZIELLE

Obwohl das Y-Geschlechtschromosom nur eine geringe Genommenge enthält, birgt es erhebliche genetische Variationen, die den Größenunterschied zwischen den Geschlechtern erheblich verändern können.

Die an Käfern durchgeführten Experimente zeigen hingegen, dass sich der Geschlechtsdimorphismus (die genetischen Unterschiede zwischen den Geschlechtern) nur beim Männchen und nicht beim Weibchen entwickeln konnte und umgekehrt.

Bei jeder Spezies, einschließlich des Menschen, weisen Weibchen und Männchen am häufigsten viele morphologische, physiologische und Verhaltensunterschiede auf.Aber die Evolution dieser Geschlechtsunterschiede, bekannt als Sexualdimorphismus, bleibt Wissenschaftlern immer noch ein Rätsel.Obwohl sie das gleiche Genom haben, wie können wir erklären, dass Frauen und Männer so unterschiedlich sind?Darüber hinaus sollte eine evolutionäre Veränderung bei einem Geschlecht zu einer korrelierten Veränderung auch beim anderen Geschlecht führen und so die Evolution von Geschlechtsunterschieden verhindern.

In einer neuen Studie, die in der Zeitschrift Nature Ecology & Evolution veröffentlicht wurde, zeigen Forscher der Universität Uppsala (Schweden), dass selbst kleine Mengen genetischer Unterschiede zwischen den Geschlechtern die Evolution des Sexualdimorphismus erleichtern können, sodass er sich in wenigen Minuten entwickeln kann Generationen.

„Unsere Experimente zeigen, dass sowohl die Autosomen (Nicht-Geschlechtschromosomen, Anm. d. Red.) als auch die beiden Geschlechtschromosomen, das X und das Y, wichtige genetische Variationen für den Geschlechtsdimorphismus beherbergen können“, erklärt Philipp Kaufmann, Erstautor der Arbeit allein das Chromosom Y kann den Höhenunterschied zwischen den Geschlechtern um bis zu 30 % verändern.“

Genetische Größenvariationen im Zusammenhang mit dem Y-Chromosom

Wie das Y-Chromosom wirklich Männer und Frauen unterscheidet

Um zu diesem Schluss zu kommen, forschte das Team an Käfern, der Insektenfamilie, zu der Käfer, Käfer und Marienkäfer gehören.Die Forscher charakterisierten die genetische Architektur der Körpergröße bei Männern und Frauen, indem sie einen großen Stammbaum von mehr als 8.000 Skarabäuskäfern, Callosobruchus maculatus, erstellten.Dieser Mehrgenerationen-Stammbaum wurde verwendet, um die genetische Variation der Körpergröße in Verbindung mit autosomalen und Geschlechtschromosomen zu quantifizieren und hat gezeigt, wie verschiedene Formen der Selektion die Evolution des Höhendimorphismus beeinflussen.Die Experimente wurden entweder nur an Männchen, nur an Weibchen oder sexuell antagonistisch bei beiden Geschlechtern durchgeführt.

Nach zehn Selektionsgenerationen wurde der sexuelle Höhendimorphismus zwischen den Zuchtlinien und der genealogischen Population der Vorfahren verglichen.Diese Experimente zeigten deutlich, dass das Y-Chromosom eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der Reaktion von Männchen auf die Selektion spielt.

Dass das Y-Chromosom bis zu 30 % für die Größe der Geschlechter verantwortlich ist, ist laut Philipp Kaufmann bemerkenswert, denn bei diesen Insekten „enthält das Y-Chromosom nur eine Handvoll Gene und stellt nur einen sehr kleinen Bruchteil dar Genom, genau wie beim Menschen".„Viele haben gedacht, dass das Y-Chromosom nur die wichtigsten Fortpflanzungsprozesse bei Männern beeinflusst, nämlich die Spermienproduktion. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass das Y-Chromosom eine größere Rolle spielen könnte als bisher angenommen“, fährt er fort.

Geschlechtsunterschiede, die sich sowohl bei Männern als auch bei Frauen entwickeln

Forscher haben jedoch herausgefunden, dass die Entwicklung der Geschlechtsunterschiede zwischen Männern und Frauen nicht nur davon abhängt, wo sich die genetische Variation im Genom befindet, sondern auch, wie die natürliche und sexuelle Selektion darauf wirken kann.Das Team zeigte damit im Labor, dass sich im Falle einer Selektion nach der Größe der Männchen ein Sexualdimorphismus entwickeln könnte, dass jedoch, wenn die Selektion nur auf die Weibchen wirkte, der gemeinsame Teil des Genoms eine korrelierte evolutionäre Reaktion bei den Männchen auslöste. , verhindert die Entwicklung von Dimorphismus.

„Die drastischste Veränderung des Sexualdimorphismus, eine Zunahme von 50 % in nur zehn Generationen, trat auf, als wir die Selektion auf eine sexuell antagonistische Weise anwendeten – mit der Begünstigung der entgegengesetzten Körpergröße bei beiden Geschlechtern schnell, vielleicht sogar leichter als bisher angenommen", sagt Elina Immonen, Assistenzprofessorin in der Abteilung Ökologie und Genetik der Universität Uppsala."Zukünftige Arbeiten werden es uns ermöglichen, mehr darüber zu erfahren, wie das Y-Chromosom eine so wichtige Wirkung auf Männer haben kann und welche allgemeine Rolle es bei der Evolution der Geschlechtsunterschiede zwischen den Taxa spielt", schließt der Forscher.

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