人类共同的母系祖先“线粒体夏娃”的历史可追溯至20万年前。此前科学家曾对世界不同地区和民族的女性进行线粒体DNA调查,确定现代人的线粒体来自于约15万年前的一位女性,这位母系祖先被称为“线粒体夏娃”。线粒体是一种微型细胞组织,其作用相当于人体细胞内的“能量工厂”,他们拥有自己的基因。线粒体内除包含很少变化的37个基因,还包含一个“超变量”区域。每个人的线粒体都来自母亲,因此线粒体是从母系遗传的角度研究人类进化的重要工具,就像Y染色体是研究父系遗传的工具。
线粒体夏娃_线粒体夏娃 -线粒体研究
线粒体娃来自美国莱斯大学的科学家对比10组人类遗传基因模型,得出线粒体夏娃的年代要更早,可追溯至20万年前。科学家所研究的人类遗传基因模型来自于全球范围内不同迁徙的人群。该项研究发表在《理论生物学群体》杂志网络版上。
莱斯大学统计学教授马雷克-基梅尔(Marek Kimmel)说:“我们的最新研究将类似人口数量增长和消亡等进程因素计算在内,确定线粒体夏娃的年代具有一定的重要性,科学家能够通过该研究更多地了解人类疾病中至关重要的关于变异、选择和其它遗传进程等更多的信息。”他强调指出,这是为什么我们对遗传基因变化性十分感兴趣的原因,这对于医学研究领域更为重要。
线粒体夏娃_线粒体夏娃 -研究介绍
对于基因科学家而言,使用线粒体基因组计算相关性搜寻生活在早期人类祖先的方法过于简单,这是因为人类基因组数量超过2万个,并且对比遥远亲缘关系一些基因的差异性非常困难,即使采用现今最大、最快的超级计算机。线粒体是一种微型细胞组织,其作用相当于人体细胞内的“能量工厂”,他们拥有自己的基因。线粒体内除包含很少变化的37个基因,还包含一个“超变量”区域。每个人的线粒体都来自母亲,因此线粒体是从母系遗传的角度研究人类进化的重要工具,就像Y染色体是研究父系遗传的工具。此前科学家认为,线粒体DNA分子是相对稳定的,不会互相交换DNA片断,造成它们发生变化的唯一因素是自发变异。这种变异以相对稳定的速率进行并积累,可以作为“分子钟”使用。两个人的线粒体DNA的差异程度,就决定了这两个人最近的母系共同祖先生活在多少年前。
线粒体夏娃_线粒体夏娃 -研究结果
科学家通过现代基因技术测定线粒体夏娃的年代,他们对比随机性血液捐献者的基因剖析图,以及特殊基因之间的相似性和差异性。为了准确测定线粒体夏娃的年代,科学家将测量随机血液捐献者的相关性测试转变为时间测量,从而确定线粒体夏娃所处年代可追溯至20万年前,推翻了之前的观点。
线粒体夏娃_线粒体夏娃 -“线粒体夏娃”何时走出“伊甸园”
线粒体夏娃理论说
最新人类基因研究结果显示,当今世界最早的男性祖先“亚当”生活在距现在59000多年的旧石器时代;而人类最早的女性祖先“夏娃”,早于亚当84000年诞生在非洲。
科学家们通过研究只从母亲身上继承的基因-线粒体DNA,找到了143000年前出现的一位非洲女性。这位“线粒体夏娃”是人类共同的祖先。8个国家的科学家对来自美国、马里、日本、印度等世界22个地理区域的1000多名男子的性染色体,也就是Y染色体进行系统分析,并且根据他们之间的差异绘制出一幅基因家谱,从中得出结论:人类确实出自非洲。
那么,为什么男性祖先比女性祖先年轻84000岁呢?科学家们对此解释说,人类基因蓝图的演变就像一块拼图,DNA会在不同时期出现并在人群中“扩散”。
在生物分类学上人类同源
人类最晚的共同祖先更有可能是一个“亚当”,而不是“夏娃”。父系氏族社会取代母系氏族社会后,一夫多妻比数男共一妻可能性更大,这是因为仅从生理上说,男性能生育几百、甚至几千个生命。在《吉尼斯世界纪录大全》中,已有生育超过1000个的纪录,创造这一纪录的是伊斯玛利。女性即使在理想条件下,最多也只能生育二三十个孩子。女性生育数量较男性更均衡。少数男人的孩子可能多得荒唐可笑,但另一些男人因为不育可能连一个孩子都没有。如果有一个人完全不能生育,这个人更可能是男人而不是女人;而如果一个人拥有很多后裔,这个人也更可能是男人。这就是人类最晚的共同祖先很可能是一个“亚当”的缘故。
线粒体夏娃艺术想象图
举例说,谁更可能是今日摩洛哥人的祖先?是伊斯玛利,还是他的某个妻妾?根据推测可以得出以下结论:第一,必定存在着一位可称为“线粒体夏娃”的女性,她是所有现代人最晚的纯粹母系共同祖先;第二,必定还有一个称为“焦点祖先”的人,其性别尚不为人知,却是所有现代人通过任何遗传途径而来的最近的共同祖先;第三,“线粒体夏娃”和“焦点祖先”有可能是同一个人;第四,“焦点祖先”更有可能是男性,而不是女性;第五,对于“线粒体夏娃”生活于何地尚存争议,但从已报道的观点看,人们仍倾向于非洲。
第五条需科学证据检验,而前4条只需借助常理推断即可。人类是已知生物群中有思维能力的最高级灵长类动物,人类的起源、迁移、进化和适应的模式,远比其他任何生物种群复杂得多。
在生物分类学上,人类只有一个种。换言之,人类没有种间所存在的生殖隔离,甚至黄种人、白种人和黑种人之间连亚种都不存在。因而可以说,人类在历史上向地球的任何一处迁移的可能性都是合理的。常说的“人种”,充其量不过是大的族群。
人类虽然在形态上有很大差别,但在分子水平上并没有特别大的不同。某些特定的DNA片段在不同族群呈现出明显的差异,这些差异正是人们用以区别不同地区、跨越不同时代的人群的主要研究指标。
线粒体夏娃_线粒体夏娃 -线粒体“夏娃”和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,就象细胞核的基因一样,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。