Die Evolution der intellektuellen Fähigkeiten des Menschen

Prof. Dr. med. Horst Hameister

Die Entwicklung des Y-Chromosoms

Beim Menschen liegt, wie bei vielen anderen Säugetieren und Pflanzenarten, eine chromosomale Geschlechtsbestimmung vor, die mit 46,XX für weiblich und 46,XY für männlich beschrieben ist. Die menschlichen Geschlechtschromosomen, also X- und Y-Chromosomen, haben sich vor ca. 160 Millionen Jahren auf der Stufe der Beuteltiere entwickelt (Abb. 1). Zuvor entsprachen diese Geschlechtschromosomen Teilen von normalen Chromosomen (z. B. beim  Schnabeltier und bei den Vögeln, Abb. 1 und 3). Auf einem Partner dieses späteren Geschlechtschromosomenpaars wurde nach und nach ein bestimmtes Gen zu einem Faktor, der für die Entwicklung zum männlichen Geschlecht verantwortlich ist. Dieser Faktor bzw. dieses Gen wird heute mit SRY, „sex determining region Y“, bezeichnet. Biologische Mechanismen sorgten dafür, dass dieses männlichkeitsbestimmende Gen nicht mehr mit dem anderen Chromosomenpartner, dem späteren X-Chromosom, aus-getauscht werden konnte – das Chromosom mit dem SRY-Gen wurde zum Y-Chromosom, während das X-Chromosom seinen ursprünglichen Status weiter behielt. Dieses männlichkeitsbestimmende Y-Chromosom hat im Laufe der letzten 160 Millionen Jahre fast alle anderen früheren Gene verloren, lediglich das SRY-Gen für die Bestimmung zum Männlichen behalten und schließlich verschiedene andere Gene akkumuliert, die eine Rol-le in der Spermienproduktion spielen. Man spricht in diesem Zusammenhang von der Degeneration des Y-Chromosoms, und populistische Berechnungen wollen nahelegen, dass in 10 Millionen Jahren das Y-Chromosom völlig degeneriert und substanziell nicht mehr nachzuweisen sein wird. Einen solchen Prozess hat man tatsächlich in der Natur in verschiedenen anderen Spezies beobachtet. Dieser Prozess führt allerdings nicht zur Auslöschung des männlichen Geschlechts, sondern eher zu seiner Bestätigung, da das alte Y-Chromosom in diesen Fällen durch ein neues, noch stärker die Männlichkeit betonendes, noch reproduktionsfreudigeres bzw. fertileres Y-Chromosom ersetzt wird. In seiner Funktion als „männlich“ bestimmendes und fertiles Prinzip sind die Y-Chromosomen äußerst innovativ.



Abbildung 1: Schema der Geschlechtschromosomenentwicklung von Vögeln über Schnabeltiere und Beuteltiere bis zu den eutherischen Säugetieren einschließlich des Menschen. Bei Vögeln liegt noch ZW für weibliche und ZZ für männliche Geschlechtschromosomen vor (siehe auch Abb. 4), das praktisch das ursprüngliche System darstellt. Die Schnabeltiere stellen ein kompliziertes Übergangsstadium dar, mit 5 X- und 5 Y-Chromosomen, auf denen noch die Herkunft von dem ZW/ZZ-System zu erkennen ist. Bei den Beuteltieren ist erstmals unser jetziges X/Y-System aktiv. Das X-Chromosom besteht aus Bausteinen der autosomalen Vogelchromosomen GGA 1, GGA2 und GGA3, während das ursprüngliche Z- Chromosom wieder zu einem normalen Autosomen geworden ist. Aus dem autosomalen Gen SOX3 entwickelt sich auf dem Y-Chromosom das Gen SRY.