線粒體夏娃

線粒體夏娃

線粒體夏娃 (英文:Mitochondrial Eve),或稱mt-Eve、mt-MRCA(全稱:Matrilineal Most Recent Common Ancestor),在人類進化學說中,被認為是人類的共同母系祖先,而現今人類體內的線粒體遺傳自她。

歷史可追溯至20萬年前。此前科學家曾對世界不同地區和民族的女性進行線粒體DNA調查,確定現代人的線粒體來自於約10-15萬年前的一位女性,這位母系祖先被稱為“線粒體夏娃”。

線粒體是一種微型細胞組織,其作用相當於人體細胞內的“能量工廠”,他們擁有自己的基因。線粒體內除包含很少變化的37個基因,還包含一個“超變數”區域。每個人的線粒體都來自母親,因此線粒體是從母系遺傳的角度研究人類進化的重要工具,就像Y染色體是研究父系遺傳的工具。

基本介紹

  • 中文名:線粒體夏娃
  • 外文名:Mitochondrial Eve
  • 時間:20萬年前
  • 相關線粒體
  • 科學證據:人類的起源、遷移、進化和適應
  • 相對Y染色體亞當
研究,夏娃亞當,

研究

舉例說,誰更可能是今日摩洛哥人的祖先?是伊斯瑪利,還是他的某個妻妾?根據推測可以得出以下結論:第一,必定存在著一位可稱為“線粒體夏娃”的女性,她是所有現代人最晚的純粹母系共同祖先;第二,必定還有一個稱為“焦點祖先”的人,其性別尚不為人知,卻是所有現代人通過任何遺傳途徑而來的最近的共同祖先;第三,“線粒體夏娃”和“焦點祖先”有可能是同一個人;第四,“焦點祖先”更有可能是男性,而不是女性;第五,對於“線粒體夏娃”生活於何地尚存爭議,但從已報導的觀點看,人們仍傾向於非洲。
第五條需科學證據檢驗,而前4條只需藉助常理推斷即可。人類是已知生物群中有思維能力的最高級靈長類動物,人類的起源、遷移、進化和適應的模式,遠比其他任何生物種群複雜得多。
在生物分類學上,人類只有一個種。換言之,人類沒有種間所存在的生殖隔離,甚至黃種人、白種人和黑種人之間連亞種都不存在。因而可以說,人類在歷史上向地球的任何一處遷移的可能性都是合理的。常說的“人種”,充其量不過是大的族群。
人類雖然在形態上有很大差別,但在分子水平上並沒有特別大的不同。某些特定的DNA片段在不同族群呈現出明顯的差異,這些差異正是人們用以區別不同地區、跨越不同時代的人群的主要研究指標。

夏娃亞當

人的基因有數萬個,絕大部分位於細胞核的染色體上,但是有極少數(確切地說是37個)位於細胞質的線粒體中。每個細胞中都有成千上萬個線粒體,它們是細胞的“呼吸器官”,為細胞活動提供能量。
在精子生成過程中,絕大多數的線粒體都被去除了,只保留極少數的線粒體提供精子運動的能量。在受精時,精子細胞核進入卵子,與卵子細胞核融合,而精子中殘餘的線粒體則被擋在外頭,不進入卵子。因此,下一代的細胞核基因,一半來自精子,一半來自卵子,但線粒體基因則全部來自卵子。也就是說,線粒體基因屬於母系遺傳的。
在生成精子、卵子的過程中,細胞核的基因會發生重組,把原來的排列都打亂了。但是線粒體的基因卻不會重組,因此它的傳遞是相當忠實的。不過,並不存在百分之百的完全忠實的遺傳,線上粒體基因的傳遞過程中,就象細胞核的基因一樣,還是會發生罕見的基因突變,改變了基因序列。隨著時間的推移,線粒體基因積累的突變越來越多,後代個體之間線粒體基因序列的差異也就越大。一般說來,兩位個體之間線粒體基因序列差別越大,表明他們與共同祖先分離的時間越長,親緣越疏,反之則越近。
這樣,通過比較現在各個個體之間線粒體基因序列的差異,我們就可以比較他們的親緣關係是怎么樣的,然後根據基因的突變率,就可以算出這些個體的共同祖先生活在什麼時候。時間越向後推移,突變越多,但是如果越往前追溯,則突變越少,最後必然要達到一點,即不存在現存的所有突變,而只有一種原型。這時候我們就說找到了現在所有人的線粒體的共同祖先了。通過追蹤線粒體基因的譜系,發現在大約14萬年前出現了交叉點,表明現存所有人的線粒體基因都傳自14萬年前的一名女性。她被形象地稱為“線粒體夏娃”。
細胞核中決定男性性別的Y染色體也是單性遺傳的,只不過它是父系遺傳,由父親傳給兒子。通過比較各個個體之間Y染色體序列的差異,我們也可以計算出現在所有人的Y染色體都來自大約6萬年前的一名男性。他被稱為“Y染色體亞當”。
所謂“夏娃”、“亞當”本來只是一種比喻說法,但是一般人都誤會了這個發現,以為它意味著在當時只存在一個女人或一個男人。原教旨基督徒甚至把這個發現當成了《聖經》的亞當、夏娃的故事真實可靠的證明。當然也有人很奇怪“亞當”和“夏娃”生活的年代怎么會相距好幾萬年。
這當然是無稽之談。這個發現,絕不意味著14萬年前只有一個女人或6萬年前只有一個男人。恰恰相反,當時肯定同時生活著許多女人和許多男人,只不過她們的線粒體基因和他們的Y染色體基因沒有遺傳到現在而已。但是她們或他們遺傳下了其他的基因。“線粒體夏娃”和“Y染色體亞當”除了遺傳下線粒體和Y染色體,很可能沒有其他基因一直遺傳到現在。
不僅是線粒體基因或Y染色體才存在這種情形。我們隨便拿一個基因,只要把它們的突變過程追溯得足夠遠,總能找到一個共同祖先,只不過,這些祖先生活的時間可能各不相同。這些祖先甚至未必是人,有的可能要追溯到人進化出來之前的某個動物。
可以說,這是統計學上的一個假象,原因就在於越往前追溯,每個人的祖先越多:你有兩個父母,四個祖父母,八個曾祖父母……如果這么翻倍下去,幾十代後就會成了個天文數字。但是每一代人的人數又是固定的,實際上越早期人數會越少,所以,只要追溯得足夠遠,當時以及在那以前生活著的、到現在還有後代的所有的人就都會成了你的祖先,依次類推,人人如此。所以,如果我們以全世界的人所共有的某項特徵為據(比如線粒體基因、Y染色體或某種基因)往前追溯,最後全世界的人總能找到一個共同的祖宗,但是這絕不意味著當時就沒有其他的人了,更不意味著這個老祖宗的遺傳貢獻就比其他的同時代的人都大。
用姓的遺傳打個比方就很容易理解了。我們拿著方氏家譜一代代往前數,最後找到了方家始祖,但是這絕不意味著方家的所有遺傳都只來自方氏始祖夫婦,在方家幾千年的演變中,不斷地加入了外家族的血液,而這些人的血緣,都可以追溯到與方氏始祖同時期的人身上,這些人中,有的對方家血緣的貢獻,說不定還超過了方氏始祖。只不過,當我們以“方”姓為標誌來研究方家血緣時,把這些來自外姓的血緣都忽略掉了。

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