线粒体“夏娃”与Y染色体“亚当”之谜

线粒体“夏娃”与Y染色体“亚当”之谜

·方舟子·

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。

2007.6.3.