X与Y染色体考古学研究

　　中国西南是远古生物化石最丰富的地区：去年4月我们对贵州县安动物竤的发现作了专题报导，并且提及著名的“澄江动物竤”。现在云南澄江附近的海口又发现了两条十分细小（大约只长2.5cm），但肌肉、内脏、血管、鳃、鳍等器官保持得极为细致完好的古鱼类化石。从形态上判断，它们与现存的盲鳗（hagfish）、七鳃鳗（lamprey）等类无颌脊椎动物（agnathan）同类，很可能是其始祖。这一发现的重要性在於：这“海口鱼”化石出现於寒武纪早期，即5.4亿年前左右，这比已知最早的志留纪（4.3-4.1亿年）或至多是奥陶纪（4.9-4.3亿年）的甲胄鱼类（ostracoderms）化石推前了将近一亿年；而且，它们都具有头颅软骨和围心囊等脊椎动物特征。所以，“海口鱼”有可能就是脊椎动物的始祖。　　

X与Y染色体考古学

　　人体遗传特征完全决定於细胞核中的23对染色体，这其中22对是“常染色体”（autosomes），即是说每一对中的两条染色体虽然并不完全一样，但是其中的相关基因位置是对应的，因此在细胞核的“减数分裂”（meiosis）过程中可以完全地“重结合”，交换其遗传资讯。

　　然而，决定性别的第23对染色体却非常特别：女性体内的一对Ｘ染色体可以正常地重结合；男性体内却有X和Y染色体各一条，后者长度只及前者1/3，基因数目则只有前者的1%；而且，两者除了在其两端的很短一部分，即所谓“假常态区”（pseudoautosomal region）之外，由於太不相同，所以是不能重结合的。这奇特情况令分子生物学家猜测：X和Y原是一对常态染色体，但在进化过程中其中一条染色体发生特殊变异，最后形成这二者“若即若离”的现状。

　　这一猜测现在终於由麻省理工学院的拉恩（Bruce T. Lahn）和佩芝（David C. Page）加以证实了。他们研究X和Y染色体上仍然残存的19对对应基因的位置；并且通过测度这些基因之中不受生存竞争压力影响部分的相异程度，从而推算其开始分化的年代。他们这“染色体考古学”所得的结果相当清晰和惊人：从X到Y染色体的变化是分四个阶段发生的，在每一个阶段都有一截X染色体“脱离”出来，颠倒其顺序，然后重新接回原染色体。这“逆序”（inverted）的一段自此就成为不能重结合的区域。第一次“逆序”发生於2.4-3.2亿年前，即哺乳类和鸟类分支的时候；最后一次则发生於3-5千万年前，即灵长目出现的时候。最奇妙的是：在Y染色体上这四次“逆序”所形成的四层（strata），竟然是依其出现时间顺序排列的！这一发现无疑为了解性染色体和生物性别在进化中出现的过程，打开了大门。