Das Geschlecht, das uns bei der Geburt zugewiesen wird, hängt weitgehend von einer genetischen Münze ab: X oder Y? Zwei X-Chromosomen und Sie entwickeln (fast immer) Eierstöcke. Ein X- und ein Y-Chromosom? Hoden. Diese Erbgutpakete unterscheiden sich nicht nur hinsichtlich der Körperteile, die sie uns verleihen. Mit 45 Genen (im Vergleich zu etwa 1.000 auf dem X-Chromosom) ist das Y-Chromosom mickrig. Und Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass es im Laufe der Zeit geschrumpft ist – eine Behauptung, die einige abwechselnd mürrisch oder fröhlich als Vorhersage des Untergangs der Männer interpretiert haben.
Steht das Y-Chromosom also wirklich aus? Und was könnte das für Männer bedeuten?
Um diese Fragen zu beantworten, müssen wir in der Zeit zurückgehen. „Unsere Geschlechtschromosomen waren nicht immer X und Y“, sagt Melissa Wilson, eine Evolutionsbiologin an der Arizona State University. „Was über Männlichkeit oder Weiblichkeit entschied, war nicht speziell mit ihnen verbunden.“
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Als sich die allerersten Säugetiere vor 100 bis 200 Millionen Jahren entwickelten, hatten sie noch gar keine Geschlechtschromosomen. Stattdessen waren die X- und Y-Chromosomen wie jeder andere Chromosomensatz – identisch in der Größe und mit entsprechenden Strukturen, so Wilson.
Es ist wichtig zu wissen, dass Tiere keine Geschlechtschromosomen brauchen. Das war damals so und ist auch heute noch so, sagt Jennifer Graves, Genetikerin an der La Trobe University in Melbourne, Australien. Alle unsere Chromosomen sind ein Cocktail aus geschlechtsbezogenen und nicht geschlechtsbezogenen Genen. Die einzige Besonderheit des Y-Chromosoms ist ein Gen, SRY, das als An/Aus-Schalter für die Entwicklung der Hoden fungiert, so Graves weiter. Bei Alligatoren und Schildkröten ist ein An/Aus-Schalter nicht einmal notwendig – die Temperatur, bei der sich die Embryonen entwickeln, bestimmt ihr Geschlecht. Unsere Säugetiervorfahren hatten diese Eigenschaft wahrscheinlich auch, schrieb Graves in einer 2006 in der Zeitschrift Cell veröffentlichten Übersichtsarbeit zu diesem Thema. Aber irgendwann entwickelte ein einfaches altes, nicht geschlechtsspezifisches Chromosom in einem dieser Vorfahren ein Gen mit einem solchen An/Aus-Schalter. Und das war’s: Plötzlich brauchte man ein Y, um männliche Geschlechtsorgane zu entwickeln.
Aber sobald das Y-Chromosom existierte, war es darauf vorbereitet, zu schrumpfen. Mit der Zeit entwickeln Gene Mutationen, von denen viele schädlich sind, so Wilson. Chromosomen können die Weitergabe dieser Mutationen vermeiden, indem sie sich miteinander rekombinieren. Während der Meiose, wenn unser Körper Spermien und Eizellen produziert, mischen väterliche und mütterliche Chromosomen zufällig ihre Arme. Durch diesen genetischen Tanz werden Varianten von Genen – sowohl schädliche als auch nützliche – aufgelöst und die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass nur funktionale Kopien weitergegeben werden. Alle Chromosomen tun dies: Chromosom 1 der Mutter tauscht die Arme mit Chromosom 1 des Vaters, und so weiter. Das Y-Chromosom hat jedoch keinen Tauschpartner. Obwohl X-Chromosomen miteinander rekombinieren können, sind Y-Chromosomen und X-Chromosomen nicht ähnlich genug, um sich zu rekombinieren. Und da es selten zwei Y-Chromosomen in einem Individuum gibt, kann das Y-Chromosom nicht mit sich selbst rekombinieren.
„Wenn eine schlechte Mutation auftritt, kann man normalerweise mit seinem Partner tauschen. Aber das Y kann das nicht“, so Wilson. So häuften sich auf dem Y-Chromosom schädliche Mutationen an, die im Laufe der Zeit durch natürliche Selektion ausgemerzt wurden, bis das Y immer kleiner wurde.
Graves‘ Forschungen legen nahe, dass das Y-Chromosom vor 166 Millionen Jahren 1.669 Gene hatte – „genauso viele wie das X-Chromosom“, sagte sie. „Man muss also nicht besonders schlau sein, um zu erkennen, dass, wenn die Verlustrate gleichmäßig ist – 10 Gene pro Million Jahre – und wir nur noch 45 haben, das gesamte Y in 4,5 Millionen Jahren verschwinden wird.“
Gleichmäßig ist hier das Schlüsselwort. Neuere Forschungen deuten darauf hin, dass sich die Geschwindigkeit des Abbaus im Laufe der Zeit verlangsamt hat. In einer 2005 in der Zeitschrift Nature veröffentlichten Studie verglichen Forscher das menschliche Y-Chromosom mit dem eines Schimpansen. Im Jahr 2012 sequenzierte dasselbe Forscherteam das Y-Chromosom eines Rhesusaffen und veröffentlichte die Ergebnisse ebenfalls in Nature. Die Forscher fanden heraus, dass das menschliche Y-Chromosom nur ein Gen verloren hat, seit sich Menschen und Rhesusaffen vor 25 Millionen Jahren evolutionär auseinanderentwickelt haben. Seit der Divergenz der Schimpansen vor 6 Millionen Jahren hat es keine Gene mehr verloren. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Zerfall nicht in der von Graves ursprünglich angenommenen linearen Weise stattgefunden hat, bei der 10 Gene pro Million Jahre verloren gehen.
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Der Verlust des Y-Chromosoms ist nicht vom Tisch – er ist auch bei anderen Arten aufgetreten, wie Graves betont. Zwei Arten von unterirdischen Nagetieren, die Maulwürfe, haben unabhängig voneinander ihr Y-Chromosom verloren. Das Gleiche gilt für drei gefährdete Arten von Stachelratten, die auf mehreren kleinen Inseln in Japan leben.
Aber wie diese Arten zeigen, bedeutet der Verlust des Y-Chromosoms nicht das Aus für das Überleben; sowohl bei Stachelratten als auch bei Maulwürfen gibt es immer noch Männchen und Weibchen. „Die Menschen denken, dass das Geschlecht eine ganz bestimmte Sache ist“, sagt Rasmus Nielsen, Genetiker an der Universität von Kalifornien in Berkeley, „wenn man ein Y-Chromosom hat, ist man ein Mann, oder wenn man kein Y-Chromosom hat, ist man weiblich. Aber so funktioniert es nicht.“
In der Tat befinden sich 95 % der Gene, die bei Männern und Frauen unterschiedlich ausgeprägt sind, nicht auf den X- und Y-Chromosomen, so Wilson. Zum Beispiel befindet sich ESR1, ein Gen, das für Östrogenrezeptoren kodiert, auf Chromosom 6. Diese Rezeptoren sind entscheidend für das weibliche Wachstum und die sexuelle Entwicklung.
„Der Verlust des Y-Chromosoms bedeutet nicht den Verlust des Männlichen“, fügte Nielsen hinzu. Instead, the loss of the Y chromosome would likely mean that another gene would take over the job as the main determinant of sex — the on-off switch, Graves said. „There are heaps of genes out there that will do a perfectly good job.“
But how likely is that to happen? „It’s possible,“ Wilson said, „but not in our lifetime.“
Originally published on Live Science.