راز تعادل جنسی: چرا تعداد پسران و دختران تقریباً برابر است؟

انسان‌ها برخلاف بسیاری دیگر از حیوانات نسبت جنسی برابر ۱:۱ دارند. محققان برای یافتن علت این امر به دنبال اشتباهات آماری و فشارهای تکاملی هستند.

ما می‌دانیم که پسران و دختران تقریبا به تعداد مساوی به دنیا می‌آیند. اما چگونه و چرا این نسبت یک‌به‌یک به‌دست می‌آید؟

پژوهشگران در مقاله‌ای جدید مجموعه داده‌های انسانی عظیمی را برای یافتن واریانت‌های ژنی (تغییرات و تفاوت‌ها در توالی دی‌ان‌ای) که نسبت جنسی یک‌به‌یک را از تعادل خارج می‌کند، جستجو و قوانین بیولوژیکی و نظری نسبت جنسی را آزمایش کرده‌اند.

چه چیزی باعث ایجاد نسبت جنسی ۱:۱ می‌شود؟

اولین دانشمندان فکر می‌کردند که مشیت الهی تضمین می‌کند که «هر نر ماده‌ی خود را داشته باشد». البته اکنون می‌دانیم که کروموزوم‌های جنسی تعیین‌کننده‌ی واقعی جنس هستند. ماده‌ها دو کروموزوم X دارند. نرها یک X منفرد و یک Y مخصوص مردان دارند.

کروموزوم Y حامل ژن تعیین‌کننده‌ی مردانه به نام SRY است که تمایز گروهی از سلول‌ها را به بیضه آغاز می‌کند. سپس بیضه‌ی جنینی هورمون‌های مردانه تولید می‌کند که رشد جنین را به پسرشدن هدایت می‌کند. در غیاب SRY، مسیر جایگزینی فعال می‌شود که تخمدان را تشکیل می‌دهد و جنین را به عنوان دختر رشد می‌دهد.

نسبت ۱:۱ ناشی از نحوه‌ی پخش کروموزوم‌های X و Y در اسپرم و تخمک است. سلول‌های ما انسان‌ها، همه دارای دو دسته کروموزوم هستند که ژنوم ما را تشکیل می‌دهند که هر یک دسته را از یک والد به ارث برده است. نوع خاصی از تقسیم سلولی (میوز)، اسپرم و تخمک را تنها با یک مجموعه کروموزوم می‌سازد، به‌طوری که تخمک بارور‌شده دوباره دارای دو مجموعه است (یک مجموعه از اسپرم و دیگری از تخمک).

انسان‌ها از هر کروموزوم دو سری دارند و یک سلول انسان، ۴۶ کروموزوم دارد. میوز از یک سلول والد برای تشکیل اسپرم یا تخمک، تعداد کروموزوم‌ها را نصف می‌کند، زیرا وقتی اسپرم با تخمک لقاح پیدا می‌کند تا سلول تخم (اولین سلول انسان) را تشکیل بدهد، تعداد کروموزوم‌ها با تعداد کروموزوم یک سلول کامل برابر می‌شود. یعنی سلول اسپرم و تخمک ۲۳ کروموزوم دارد که وقتی با هم ترکیب می‌شوند یک سلول ۴۶ کروموزومی را تشکیل دهند.

کروموزوم جنسی در انسان‌ها جفت کروموزوم آخر، کروموزوم‌های ۲۳ هستند. در زن‌ها جفت کروموزوم ۲۳ هر دو X و به شکل XX هستند یعنی تمام تخمک‌ها یک کروموزوم جنسی X دارند و جنین همیشه کروموزوم X از مادر دریافت می‌کند. از آن‌جایی که کروموزوم‌های جنسی مردان XY است، هنگام تقسیم میوز اسپرم‌ها کروموزوم جنسی X یا Y را دریافت می‌کنند.

هنگامی که یک اسپرم، تخمک را بارور می‌کند، کروموزوم جنسی که اسپرم حامل آن است، جنس کودک را تعیین می‌کند. پس جنین‌هایی که یک X از مادر و X دیگری از پدر دریافت می‌کنند، XX یعنی دختر خواهند بود و جنین‌هایی که اسپرم Y را دریافت می‌کنند به صورت پسر یعنی XY رشد می‌کنند. بنابراین نسبت یک‌به‌یک XY در اسپرم باید نسبت یک‌به‌یک XX (دختر) و XY (پسر) را ایجاد کند.

تنوع نسبت جنسی

برخلاف انسان‌ها، استثناهای زیادی برای نسبت ۱:۱ جنسی در قلمرو‌ی حیوانات وجود دارد. جهش‌هایی ژنتیکی وجود دارد که جداسازی منظم X و Y را بر‌هم‌می‌زند، یا به‌شکل گزینشی جنین‌های نر یا ماده را می‌کشد.

چرا باید نسبت جنسی ۱:۱ باشد؟ در تئوری، شما به تعداد مساوی نر و ماده برای تولید‌مثل نیاز ندارید. تعداد کمی از نرها می‌توانند با چند ماده جفت‌ شوند و آن‌ها را بارور کنند. در واقع، برای بسیاری از حیوانات، نسبت جنسی نابرابر معمول‌تر است. برای مثال، در مورد موش کیسه‌دار استوارت (Antechinus stuartii)، محققان با شمارش تعداد نوزادان نر و ماده در بدو تولدشان دریافتند که تنها ۳۲ درصد از فرزندان، نر هستند. پس عدم تعادل به دلیل مرگ نوزادان نر پس از تولد نیست، بلکه از همان ابتدا وجود دارد.

بسیاری از گونه‌های پرندگان دارای نسبت‌های جنسی متفاوت با ۱:۱ هستند و برخی از آن‌ها سازگاری‌های خاصی را دارند که با نیازهای اکولوژیکی‌شان مطابقت دارد. به عنوان مثال، دومین جوجه‌ی پرنده‌ی کوکابورا (Dacelo) که از تخم خارج می‌شود، معمولاً شانس بقای کمتری دارد و اغلب ماده است، زیرا احتمال زنده‌ماندن این جنس بیشتر است.