她在百年前破解了男女性别之谜 却因性别歧视无缘荣誉

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发布日期:2017年07月25日 所属分类:人物

20世纪初,生物学家Nettie Stevens解决一个困扰了人类千年的问题,这个问题说起来十分简单,但又万分难解:为什么有男女之分?她在布林茅尔学院(Bryn Mawr)进行了开拓性的研究,终于发现了决定差异的原因——性染色体。

蒙昧年代

多亏了Stevens的工作,以及在其基础上的后续研究,我们现在知道了性别是遗传所得,父亲的精子决定了后代的性别。但在人类之前漫长的历史中,这一问题显得十分神秘,并且催生出很多有意思的理论。

亚里士多德相信孩子的性别是由性行为时父亲的体温决定的。教科书《发育生物学》(Developmental Biology)中写道:“他劝年长的男性,如果想要生儿子,就在夏天准备这事。”

在19世纪的欧洲,人们广泛相信营养决定性别,营养差的父母生男孩,营养好的生女孩。几个世纪中,很多别的奇怪的理论也层出不穷。

十八世纪的法国解剖学家Michel Procope-Couteau【《生男孩的艺术》(The Art of Having Boys)一书的作者】相信两个睾丸/卵巢分别对应两种性别。他“建议控制后代性别的最佳方法就是移除属于另一种性别的一个睾丸或者卵巢;虽然还有一种不那么激烈的方法—女性侧躺(让正确性别的那侧在下),然后靠重力达到目的。”这段话出自生物学家Leo W. Beukeboom和Nicolas Perrin所著《性别决定的演化》(The Evolution of Sex Determination)一书。

现在我们知道,以上理论都是无稽之谈。这都要感谢Stevens的研究。

她在百年前破解了男女性别之谜 却因性别歧视无缘荣誉

生物学家Nettie Stevens因为当时的“性别歧视”被忽略了作为性染色体发现者的身份。

大器晚成

Stevens于1861年生于美国佛蒙特州,她在35岁“高龄”才攒到了足够的资金之后,进入加州的一所初创不久的大学——斯坦福大学,在这里她开始学习科学并不断成长,于1890年拿到了本科和硕士学位。从斯坦福毕业后,Stevens申请攻读宾州布林茅尔学院的博士学位——这一教育水平对于当时女性来说是非常罕见的。

20世纪初时,染色体携带遗传信息仍是一个新理论。孟德尔工作的内容在1900年才刚刚被人们“重新发现”(他活着的时候没人听他的理论),科学界当时也在试图解答包括性别在内的各种性状如何在世代间传递。

Stevens想要弄清楚性别到底如何(或者说是否)通过基因遗传。她在用一台显微镜观察黄粉虫(Tenebrio molitor)的染色体时,发现了几千年来逃过人们视线的秘密。

她发现雌性黄粉虫的细胞有20个大型染色体,而雄性虽然也有20个,但却有一个明显比另外19个小很多。Stevens在总结报告中写道:“这看起来确实是染色体决定性别的现象。”

她推断,这样的差异能够追溯到黄粉虫的精子。的确,她发现黄粉虫精子的染色体有两种版本:有一条染色体或大或小。“含有一条小型染色体的精子(产生的后代)是雄性,”她写道,“而那些10条染色体大小相似的精子产生的后代是雌性。”

“这是人类两千多年来对于动物植物和人类性别形成的思索和实验积累的成果”,历史学家Stephen Brush在他的《科学学会历史》(The History of Science Society)中解释道,“同时它为最近重新发现的孟德尔基因理论提供了一个重要的验证,后者已成为现代生物学的中心理论。”

她在百年前破解了男女性别之谜 却因性别歧视无缘荣誉

Stevens笔下的细胞分裂。| Studies in Spermatogenesis

无缘荣耀

Stevens的同事及前导师——E.B. Wilson,本身是一个传奇的生物学家,他常常被认作性染色体的发现者。

而导致这一情况的原因很简单:性别歧视。

Wilson当时和Stevens一样,也在研究这个问题,并且在同一时期发表了相似的成果。然而他研究的物种中,雄性比雌性缺失一条染色体,这种情况在自然界中不那么常见。而Stevens的 XY 染色体模型才是人类性别决定理论的基础。另外,Stevens的模型更好地支持了孟德尔的基因理论——一部分基因起主导作用,而与它们相对应的等位基因的作用会被遮蔽。

她在百年前破解了男女性别之谜 却因性别歧视无缘荣誉

Nettie Stevens当时使用的显微镜。| Wikimedia Commons

“大家总是说E. B. Wilson和Stevens在同时观察到了同样的结果,”Brush在书中这样写道,但“很可能Wilson直到看到Stevens的结果,才得出性别决定的结论......因为本来Wilson在其他领域已经有了很多成就,所以他总是被给予最多的荣誉。“

Wilson文章比Stevens发得早,而且学术声望也更高,所以他一直被认为是发现性别决定的人。然而虽然这两篇文章相似,Stevens的结论明显更加正确,且证据更充足有力。Wilson仍然相信环境因素会对性别决定产生影响,而Stevens认为这完全取决于染色体。这两种观点中在当时都无法完全验证,但时间证明Stevens是正确的(译注:至少对于人类等哺乳动物性别由染色体决定,但确实有部分物种性别由环境决定),他们应该被认作共同发现者。尽管如此,只有Wilson一人获得了承认和荣誉。

这是一个“玛蒂尔达现象”的典型案例,这个名词来源于废奴主义者Matilda Gage,指女性所取得的成就往往被归功于她们的男性同事——他们成为共同作者、被夸大功劳、甚至完全掩盖她们所做的贡献。Stevens绝不只是唯一一个有如此遭遇的女科学家:比如20世纪的Rosalind Franklin,她的工作对于DNA的发现起到了决定性的作用,却被同样遗忘。

Stevens在1912年死于乳腺癌。纽约时报为此发表了一篇讣告,这样总结她的成就:“她是极少数杰出女性科学家之一,也是当代生物学领域中的佼佼者。”

这真的是一个保守的评价。

  • 撰文:Brian Resnick
  • 翻译:王可(环球科学)
  • 原文链接:https://www.vox.com/2016/7/7/12105830/nettie-stevens-genetics-gender-sex-chromosomes

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