鱼类为什么能改变性别？因为它们有高度动态性染色体

非洲坦噶尼喀湖的丽鱼科是高度多样化的，包括性染色体。这些变化在这些鱼的进化过程中非常频繁，根据物种的不同，可以是XY型或ZW型。巴塞尔大学和波恩科尼格研究博物馆的一个研究小组在科学杂志《科学进展》上发表了这一研究结果。

　　

根据学生时代的生物课，我们知道XX指女性，XY指男性。在哺乳动物中，这些性染色体的排列决定了一个个体是成为雌性还是雄性。在鸟类中则不同，采用ZW =雌、ZZ =雄的原则。在许多爬行动物中，卵子发育的温度决定了性别。因此，基因性别的确定方式因物种而异，不同的性别决定系统在进化过程中发生过。在鱼纲这个生物多样性最丰富的脊椎动物群体中，我们发现了不同于包括哺乳动物和鸟类的XY和ZW类型的遗传系统以及许多爬行动物的环境系统。

性染色体的进化

性染色体是在获得一个新的决定性别的突变后，从“正常”染色体(常染色体)中获得的。由此产生的新染色体对在进化过程中采取不同的路径，确保了在两个性染色体之间不会交换决定性别的基因。

在哺乳动物中，这一过程发生在大约1.65亿年前，结果产生了带有雄性特有Y染色体的XY系统。而在鸟类中，W则是雌性特有的染色体。另一方面，在鱼类中，人们早就知道没有一般的性染色体系统。

在允许两性基因组比较的新一代基因组测序方法的帮助下，在鱼类中发现了一个性染色体的新世界:在它们的进化过程中，不同的染色体作为性染色体在不同的鱼类谱系中独立发展。然而，相似或功能相关的性别决定基因的重复出现表明，有一组候选染色体特别适合进行性别决定。

丽鱼特别多样化

巴塞尔大学环境科学系的一个研究小组目前正在研究高度多样化的鱼类群——非洲坦噶尼喀湖丽鱼科的性染色体进化。这些鱼的一个特点是，它们是适应性辐射的一个主要例子，在这个过程中，大量的物种通过快速适应各种栖息地，在相对较短的时间内出现。

研究人员分析了大约240种丽鱼物种的大量基因组和转录组数据，以了解雌性和雄性之间的差异，从而使他们能够识别70多种物种的性染色体。有趣的是，在决定性别的染色体方面，物种之间的实质性差异变得明显。在坦噶尼喀湖丽鱼的进化过程中，也出现了从XY型性染色体到ZW型性染色体和从ZW型性染色体到XY型性染色体的几个变化。

“这意味着这些鱼保持着脊椎动物性染色体之间转换的记录。”与此同时，巴塞尔的动物学家们发现，某些染色体成为性染色体的频率尤其高。这支持了有一组基因甚至是整个染色体特别适合决定遗传性别的假设。

DOI

10.1126 / sciadv.abe8215