《身體》3/6

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《易經》:「無極而太極,太極生兩儀(陰陽)。」

《聖經·創世紀》:「上帝在亞當睡著的時候,走到他的身邊,從他身上抽取了一根肋骨,就用這根肋骨造了一個女人,上帝為她取了個名字叫夏娃。」

不管東西方,論及陰陽或男女性別,總是自然地認為同源來自上帝,但是為何一元會產生陰陽二元出來呢?科學家總是不滿足於神話般的籠統解釋。

作者在書中也提到了,男女兩性染色體的探討,有很長的時間我們並不明白為何人有兩性的區別。

染色體決定了性別,男XY女XX。

儘管染色體在1879年,就被德國生物學家華爾瑟·弗萊明註3發現,染色體的重要性,始終未被理解或理會。我們今天已經知道女性擁有兩條X染色體,男性是一條X染色體加上一條Y染色體,這就是造成兩性性別的成因。

不過直到19世紀末,科學家仍然普遍認為,性別是取決於一些外部的因素,例如飲食、氣溫,或是女性在懷孕早期階段心情狀態而形成。

解謎的第一步是出現在1891年,當時位於德國中部年輕的動物學家亨金註4,他在研究一種半翅目昆蟲精巢睪丸時,發現在他所有的研究樣本當中,有一個染色體,始終自成一格,自外於其他染色體,這就是為什麼這個染色體被叫做「X」,理由是不了解是從哪裡來的,表示像是數學裡面的未知數一樣,所以稱之為X。

亨金的發現引發了其他生物學者的興趣,不過這沒有影響到他本人,不久之後,他在德國漁業協會找到了一份差事,往後一輩子他都在調查北海的魚類資源,沒有再去解釋過任何一隻昆蟲的睪丸。

亨金這個意外發現14年之後,大西洋的另外一端,美國賓州有一位科學家叫做史蒂文斯註5,她是一位女性科學家,以黃粉蟲的生殖器官來從事相似的研究,發現了另一條疏離的染色體,並且洞見到它似乎在決定性別方面,扮演重要角色。

她按照亨金起名時所用的字母順序,稱它為Y染色體。X與Y,都是未知數,接續亨金的字母順序,是科普的寫法。

誰第一個發現Y染色體?

在科學知識的背後,讓我們同時認識這些重要的科學家,史蒂文斯在1861年出生於美國佛蒙特州,在成長的過程當中,家境並不富裕,好多年間都兼任教師和圖書館員,攢錢到1896年35歲,才得以進入史丹佛大學就讀,得到博士學位時候已經42歲。

她在布林莫爾學院得到了初級研究員的職位後,展開非常多的研究活動,出版了38篇論文,並且發現了Y染色體。假使史蒂文斯研究成果的重要性,能受到更為廣泛的賞識,一定可以贏得一座諾貝爾獎。

但是相反的,在許多年當中,這項發現的榮耀通常被歸功於威爾遜註6,誰第一個發現Y染色體,到現在還是有爭議。威爾遜發現Y染色體,但他並沒有完全能夠領略,自己這項成果的重大意義。

埃德蒙·比徹·威爾遜(Edmund Beecher Wilson,1856年10月19日-1939年3月3日)

史蒂文斯應該可以有更大的成就,不過之後她罹患乳癌,在1912年去世,享年51歲,離她得到博士學位不到10年的時間,作為一個科學家的生涯,總共不過只有11年而已。

過去研究染色體,竟是一項艱巨的任務!

示意圖總是把X和Y染色體,表現為大致接近X或Y的形狀,但事實上大多時候,它們看起來並不像字母表中的任何字母。在細胞分裂過程中,X染色體確實短暫地呈X形,但此時,所有與性別無關的染色體也都呈X形。Y染色體僅在表面上與Y相似,它們跟自己的命名字母,有著稍縱即逝的相似之處,實在只是個驚人的巧合。

從歷史的角度看,染色體太難研究了。它們大部分時間存在的形式,都是細胞核中難以分辨的團塊。數清它們的唯一方法是趁細胞分裂時,從活細胞中獲取新鮮樣本,而這又是一項艱巨的任務。

按一份報告所說,細胞生物學家們「眼巴巴地站在絞刑架底下,為的是搶在死刑犯被處死之後,染色體又還沒凝結成塊之時,就修復其睪丸」。即便在這個時候,染色體也趨於重疊模糊了,僅能粗略地估個數目而已。

SRY基因,就是Y染色體性別決定區。

1921年,德克薩斯州立大學的細胞學家,費洛普勒·皮特(Theophilus Painter)宣布,他獲得了一些不錯的圖像,並信心十足地斷言,自己數出了24對染色體。這個數字一直保持不變,基本無人懷疑,直到35年後的1956年,研究人員做了一次更仔細的檢驗,發現我們只有23對染色體。

其實這麼多年來,圖片上已經非常清楚顯示出23對,只是沒有人費力的實際去算一算,這真的是一件很奇怪的事。

直到1990年,來自倫敦國家醫學研究所和帝國癌症研究基金會(Imperial Cancer Research Fund)的兩支研究團隊,才在Y染色體上確定了一個決定性別的區域,並稱之為SRY基因註7。經過了無數代繁衍後,人類終於知道,為何我們的小孩當中有男孩有女孩,讓人類的人口當中有男性有女性。

為何對女性的研究少於男性?

不幸的是,性別歧視也影響了性別科學。對女性的研究遠遠少於男性。事實上,發現男性擁有而女性沒有的Y染色體的女科學家內蒂·史蒂文斯(Nettie Stevens),甚至沒有因為她的發現而受到讚譽,因為大約在1905年的同一時間,一個男科學家也發現了它。

直到最近,許多藥物試驗都仍將女性排除在外,因為月經週期可能會影響結果。然而,必須在藥物試驗結果中考慮月經。這是為什麼某些藥物,對女性的影響不同的重要決定因素。

雖然男性解剖學已被廣泛研究,但女性解剖學研究嚴重不足。更年期和月經甚少研究。

分娩和懷孕的研究也不足。例如,胎盤在胎兒的發育中,起著至關重要的作用。它過濾毒素,殺死任何可能傷害胎兒的東西,甚至散發激素。然而,它是最不為人知的器官之一。女性在懷孕期間面臨的大多數問題,都是由胎盤問題而不是胎兒本身引起的。

分娩本身是神奇而奇怪的。就像子宮從羊水中排出一樣,嬰兒的心臟和肺開始工作。還沒有人知道是什麼觸發了它。

新生嬰兒的頭部平均比產道寬約1英寸,這說明為什麼分娩會如此痛苦。

另一個關於身體和分娩的奇妙之處,在於自然分娩(通過產道)和剖腹產的長期影響。儘管仍在發展中,但研究表明,產道中存在的微生物,可能是剖腹產兒童患第一型糖尿病和哮喘的機會更大的原因。接觸母親的微生物,可能會對個體的長期健康產生顯著影響。

神秘荷爾蒙,最高長人有272公分。

荷爾蒙真的很神秘。雖然它們位於身體的一個部位,但它們有能力通過將化學物質輸送到身體的不同部位,在另一部位產生影響。激素是多種多樣的,科學家們最近才開始研究它們。

糖尿病,是荷爾蒙如何影響身體的典型例子。當身體無法產生足夠的胰島素,使身體無法調節糖分時,就會引起糖尿病。1920年之前的糖尿病患者被判死刑,停止進食是唯一的防禦措施。

在《胰島素的發現》一書中,邁克爾·布利斯註8將科學家的發現,和生產胰島素的能力,稱為全人類的復活。注射胰島素的效果是奇跡般的──醫學上的勝利。

伊利諾州的羅伯特·潘興·瓦德羅註9,是荷爾蒙奇跡的另一個例子。做為有史以來最高的人,瓦德羅在畢業時身高超過8英尺,在22歲時他因腿部支架,得了化膿性感染而逝世時,身高超過8英尺11英寸(271.78公分)。由於他的「烤豆大小的腦垂體產生過多的生長激素」出現問題,他一直在長高。這麼小的器官竟然能產生這麼大的作用,真是令人驚奇。

荷爾蒙對人類來說,仍然是一個謎。雖然可以解釋一些影響,但許多仍然是神秘的。例如,催產素以產生感情而聞名。然而,它也有助於分娩時,子宮的直接收縮,也有助於面部識別。這些任務之間的聯繫方式和原因,仍然是個謎。

待續


(註3) 華爾瑟·弗萊明:
(Walther Flemming,1843年4月21日-1905年8月4日)是德國生物學家,為細胞遺傳學的創建者,是早期對細胞分裂過程作出觀察與研究的科學家,他將許多研究結果發表在1882年的著作《細胞基質、細胞核以及細胞分裂》(Zellsubstanz, Kern und Zelltheilung)當中。依據研究成果,弗萊明作出一項推測,他認為所有細胞核都是來自其他的細胞核,拉丁文稱作「omnis nucleus e nucleo」,這是對應於魯道夫·菲爾紹對細胞所作出的相同推斷「omnis cellula e cellula」。

(註4) 亨金:
赫爾曼·保羅·奧古斯特·奧托·亨金(Hermann Paul August Otto Henking,1858年6月16日-1942年4月28日)是德國細胞學家,於1890年或1891年發現了X染色體。

(註5) 史蒂文斯:
內蒂·瑪麗亞·史蒂文斯(Nettie Maria Stevens,1861年7月7日-1912年5月4日)是早期的美國遺傳學家。1905年,她與埃德蒙·比徹·威爾遜首先(獨立)正確提出了染色體與具體性狀的關係。

(註6) 威爾遜:
埃德蒙·比徹·威爾遜(Edmund Beecher Wilson,1856年10月19日-1939年3月3日)是一位美國動物學家、遺傳學家。他寫就的《細胞》(The Cell)一書是現代生物學上里程碑式的教科書之一 。他與內蒂·史蒂文斯為最早發現染色體與具體性狀之間關係的科學家。

(註7) SRY基因:
(sex-determining region of Y-chromosome,全稱:Y染色體性別決定區),又名睪丸決定因子,(英語:Testis-determining factor,簡稱TDF)是人體Y染色體上的一段基因片段,該基因是決定男性睪丸發育的主要基因。存在於Y染色體的短臂末端上。

(註8) 邁克爾·布利斯:
約翰·威廉·邁克爾·布利斯(John William Michael Bliss,1941年1月18日-2017年5月18日)是加拿大的歷史學家和作家。儘管他的早期著作主要集中在商業和政治歷史上,但後來他撰寫了幾本重要的醫學傳記,包括威廉·奧斯勒爵士的傳記。布利斯還是政治事件和政治問題的經常評論員。他是加拿大勳章的軍官。

(註9) 羅伯特·潘興·瓦德羅:
(Robert Pershing Wadlow,1918年2月22日-1940年7月15日),出生於美國伊利諾州阿爾頓,為現代人類社會至今為止最長身高者,又叫奧爾頓巨人或伊利諾斯巨人。瓦德羅高達272公分,過世前重達199公斤,得年22歲。