深圳特区报讯（记者 闻坤）一个新生命最终成为雄性还是雌性，背后究竟是谁在做决定？近日，《科学》（Science）刊登了由基因组多维解析技术全国重点实验室、武汉华大生命科学研究院等机构的最新研究成果。研究团队通过对19种壁虎进行染色体级别的基因组解析，证明了其演化受到环境压力与祖先基因组共同影响，并提出了整合环境压力与基因组约束的性染色体演化四阶段模型。
据介绍，研究团队成功构建了覆盖壁虎7个科、19个物种的高质量染色体级基因组，发现不同壁虎的性染色体并不是从同一个祖先那里继承来的，而是分别起源于17条完全不同的祖先染色体。
那么，一条常染色体在变为性染色体时，是怎么决定要变成XY还是ZW的呢？以前科学界以为，这就像抛硬币一样是随机过程。但研究团队发现，这其实取决于这条染色体原本的基因底子。研究团队进一步将分析扩展至39种脊椎动物，发现这个规律在哺乳动物、单孔目以及部分蛇、龟等羊膜动物中普遍成立。
结合上述一连串的发现，研究团队首次提出了性染色体演化的四阶段模型，将环境变化、基因组背景、染色体分化与长期选择整合到了统一的演化框架中。在演化的初期阶段，气候发生剧烈变化，环境依赖型的性别决定机制面临巨大生存压力。随后进入系统建立阶段，物种开始向遗传性别决定转型，此时祖先染色体的基因构成先天决定了演化方向是XY还是ZW。紧接着在分化推进阶段，染色体发生倒位等结构变异并逐步抑制重组，性染色体开始实质性的分化。最后在稳定平衡阶段，Y或W染色体持续退化，同时配合表达音量上调的补救策略，最终形成稳定的性染色体系统。这一过程完整地说明，羊膜动物性染色体的多样性并非随机演化的产物，而是生命应对环境压力并结合自身基因组特征的规律性响应。