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方舟子揭秘线粒体"夏娃"与Y染色体"亚当"之谜

  人的基因有数万个,绝大部分位于细胞核的染色体上,但是有极少数(确切地说是37个)位于细胞质的线粒体中。每个细胞中都有成千上万个线粒体,它们是细胞的“呼吸器官”,为细胞活动提供能量。

  在精子生成过程中,绝大多数的线粒体都被去除了,只保留极少数的线粒体提供精子运动的能量。

在受精时,精子细胞核进入卵子,与卵子细胞核融合,而精子中残余的线粒体则被挡在外头,不进入卵子。因此,下一代的细胞核基因,一半来自精子,一半来自卵子,但线粒体基因则全部来自卵子。也就是说,线粒体基因属于母系遗传的。如果一位母亲没有生下女儿,那么她的线粒体基因就失传了。

  在生成精子、卵子的过程中,细胞核的基因会发生重组,把原来的排列都打乱了。但是线粒体的基因却不会重组,因此它的传递是相当忠实的。不过,并不存在百分之百的完全忠实的遗传,在线粒体基因的传递过程中,就像细胞核的基因一样,还是会发生罕见的基因突变,改变了基因序列。随着时间的推移,线粒体基因积累的突变越来越多,后代个体之间线粒体基因序列的差异也就越大。一般说来,两位个体之间线粒体基因序列差别越大,表明他们与共同祖先分离的时间越长,亲缘越疏,反之则越近。

  这样,通过比较现在各个个体之间线粒体基因序列的差异,我们就可以比较他们的亲缘关系是怎么样的,然后根据基因的突变率,就可以算出这些个体的共同祖先生活在什么时候。时间越向前推移,突变越多,但是如果越往后追溯,则突变越少,最后必然要达到一点,即不存在现存的所有突变,而只有一种原型。这时候我们就说找到了现在所有人的线粒体的共同祖先了。通过追踪线粒体基因的谱系,发现在大约14万年前出现了交叉点,表明现存所有人的线粒体基因都传自14万年前的一名女性。她被形象地称为“线粒体夏娃”。

  细胞核中决定男性性别的Y染色体也是单性遗传的,只不过它是父系遗传,由父亲传给儿子。通过比较各个个体之间Y染色体序列的差异,我们也可以计算出现在所有人的Y染色体都来自大约6万年前的一名男性。他被称为“Y染色体亚当”。

  所谓“夏娃”、“亚当”本来只是一种比喻说法,但是一般人都误会了这个发现,以为它意味着在当时只存在一个女人或一个男人。原教旨基督徒甚至把这个发现当成了《圣经》的亚当、夏娃的故事真实可靠的证明。当然也有人很奇怪“亚当”和“夏娃”生活的年代怎么会相距好几万年。

  这当然是无稽之谈。这个发现,绝不意味着14万年前只有一个女人或6万年前只有一个男人。恰恰相反,当时肯定同时生活着许多女人和许多男人,只不过她们的线粒体基因和他们的Y染色体基因没有遗传到现在而已。但是她们或他们遗传下了其他的基因。“线粒体夏娃”和“Y染色体亚当”除了遗传下线粒体和Y染色体,很可能没有其他基因一直遗传到现在。

  不仅是线粒体基因或Y染色体才存在这种情形。我们随便拿一个基因,只要把它们的突变过程追溯得足够远,总能找到一个共同祖先,只不过,这些祖先生活的时间可能各不相同。这些祖先甚至未必是人,有的可能要追溯到人进化出来之前的某个动物。

  可以说,这是统计学上的一个假象,原因就在于越往前追溯,每个人的祖先越多:你有两个父母,四个祖父母,八个曾祖父母……如果这么翻倍下去,几十代后就会成了个天文数字。但是每一代人的人数又是固定的,实际上越早期人数会越少,所以,只要追溯得足够远,当时以及在那以前生活着的、到现在还有后代的所有的人就都会成了你的祖先,依次类推,人人如此。所以,如果我们以全世界的人所共有的某项特征为据(比如线粒体基因、Y染色体或某种基因)往前追溯,最后全世界的人总能找到一个共同的祖宗,但是这绝不意味着当时就没有其他的人了,更不意味着这个老祖宗的遗传贡献就比其他的同时代的人都大。

  用姓的遗传打个比方就很容易理解了。我们拿着方氏家谱一代代往前数,最后找到了方家始祖,但是这绝不意味着方家的所有遗传都只来自方氏始祖夫妇,在方家几千年的演变中,不断地加入了外家族的血液,而这些人的血缘,都可以追溯到与方氏始祖同时期的人身上,这些人中,有的对方家血缘的贡献,说不定还超过了方氏始祖。只不过,当我们以“方”姓为标志来研究方家血缘时,把这些来自外姓的血缘都忽略掉了。

(责任编辑:buyi)
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