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第03章 夏娃的伴侣 Eve's Mate

　

女人不需要男人就像鱼不需要自行车。

―克劳迪亚·斯泰纳姆

　

上一章里，我们和“夏娃”相遇了，她是现在每一个人的女性先祖，大约15万年前生活在非洲。在非洲的一些人群里，他们的基因至今依然最清晰地保存着这位古老祖母的基因信号。从这些人群开始，我们来寻找她的“伊甸园”。开始之前，我们需要对她的独特性做出说明。她代表着线粒体的家族之根，是地球上的每一个正在生活着人的母系祖先。但是，这并不是说我们DNA的每一部分都在讲着同样的故事。因为性别重组，我们的基因组由大量独立进化的组织组成，也许这个区域的DNA能追溯到印度尼西亚，而另一个区域的源头却在墨西哥。那么“夏娃”的谱系是人类如何走出非洲的独特线索吗？

　

答案是，尽管更复杂，但在本质上，我们的DNA图谱与mtDNA的是同样的。研究贝塔球蛋白性成血红蛋白编码）、CD。因子性成控制免疫系统的蛋白）的多态性，和第21对染色体上的一个DNA区域，结果全部显示和生活在非洲以外的人群相比较，非洲的人群具有更大的多态性，而且表明最早的非洲祖先距今至少约有200万年的历史。现在的问题是，我们使用基因标记来研究人类的迁徙历史，但这些标记在时间的流逝中被反复“洗牌”。多态性出现得越早，它们被“洗”的次数就可能越多。“洗牌”含糊了历史的信号，因此从我们的大多数基因组中，已经找不到迁徙的痕迹了。

　

但是近年来的研究发现，有一片DNA在推测人类进化历史方面堪称无价之宝，追踪我们祖先在大地之上漫游的足迹，它能告诉我们的线索，远比我们预想的要多得多。这就是只从父亲传给儿子的男性的“mtDNA”。与女性谱系的mtDNA相对应，它是男性谱系中决定性的因素。在普罗旺斯村庄里，它是“祖传秘方”，它能告诉我们已经灭绝的和流传下来的浓味鱼肉汤配方的故事详情，它就是Y一染色体。

　

稍等片刻，也许你要问，难道父方的谱系不是始终和母方的谱系共同在下一代中延续吗？一个新生命的孕育不是父亲与母亲的基因组各占500/0的混合吗？为什么只有Y一染色体能追踪到人类迁徙的足迹？这难道不奇怪吗？对线粒体DNA来说，答案很简单，因为线粒体实际上位于基因组之外，它曾是远古的细胞内寄生的细菌，在进化的过程中变成了残存在细胞内的一种组织。相比于线粒体，Y一染色体要复杂得多。

　

产生性别的过程中，有一个离奇的现象，那就是决定性别的性染色体，在相互混合时不遵守50:50的规则。因为我们的基因组是双份编排，每个染色体都有两个版本，当它们进行组合时无法避免地会出现错误，而大多数的动物的性别正由性染色体配对失误决定的。在哺乳动物中，雄性是X一染色体“错误地”与Y一染色体进行配对的结果，雌性的X一染色体与其他的染色体一样“正常地”有两个版本。因此，在雄性，Y只能与X在彼此的小区域内配对，以在细胞分裂的过程中组成性染色体。Y染色体中非重组的部分与X没有任何关联，因此，它找不到与它进行重组的可配对染色体。这样，它从一代传给另一代，永远避免了被“洗牌”的命运。在这一点上，它和线粒体基因组完全一样。

　

Y成为遗传学家研究人类多样性的最有效途径，部分原因是因为它不像mtDNA,mtDNA的一个分子大约有1万6千个核昔单位，Y比它大得多，一个分子大约有五千万个核普，因此，它携带着许许多多过去发生的突变点。我们在上一章里已经讲到，具有多态性的区域越多，对我们的研究就越有利。如果只知道兰德斯泰纳的血型分类，所有的人只能被分成4类：A、B、AB和O，而Y能提供丰富、大量的多态性。更关键的是，和mtDNA相同，因为Y不发生重组，因此我们能够推断出其中变异产生的顺序。没有这个特点，我们便无法用朱克坎德和鲍林的方法来追踪谱系的故事，“奥卡姆的剃刀”也无法帮助我们找到我们的祖先。

　

Y如何能不经过重组而存在呢？我们已经知道，为了适合环境的变化，我们需要创造出更多的多样性，Y的现象是否与此相矛盾？简单地说，正是进化“决定”了Y不发生重组，这是因为Y上的功能基因数量很少。在不同的基因组中，活跃基因的数量差别极大，例如，在线粒体中是37个，一个基因组中基因的总量约为3万个，平均每个染色体约有1500个。在线粒体的细菌先祖中，数以千计曾经存在的基因，已经在几百万年里，随着时间的流逝而消失了。这是由于线粒体的寄生依赖性越来越强，在“溺爱”它的细胞中，它逐渐放弃了“自治权”，一些线粒体进人了DNA核，产生了这样奇怪的结果：我们基因组的一部分来自于细菌。因此，线粒体DNA的情况是，似乎某种力量强迫它失去自己的基因，转变成了细胞核中的关键组织，而细胞核中的重组也使线粒体在进化的竞争之中保留了下来。

　

同样，在Y染色体上也存在基因丢失的现象。一个染色体平均约有巧oo个活跃基因，但在Y上只能检测到21个。其中的一些基因重复存在，在前后都进行复制，如同一台“复印机”。在复制某个点的基因时，变得“口吃”起来，而这些被重复复制的基因，在我们生命的“木符”上，只能作为一个基因被刻在上面。有趣的是，Y染色体上的所有的21个基因全部参与了对“男性”的创造，特别是SRY基因，即“Y的性别决定区域”，正是它决定着一个胚胎的未来性别是否为“男性”。其他次要功能的基因决定男性特征和行为。除了这21个基因，其他大部分基因我们至今无法确定它们的功能，它们被称为“垃圾基因”。它们代代相传，而我们现在还不知道它们有何效用。我们已经知道，我们只能通过研究人群彼此的区别来研究人类多样性，遗传的语言写在人人都携带的多态性之中，正是这些不同的多态性使我们成为独一无二的个体―除非是双胞胎，世界上不可能出现两个基因多态性图谱一样的人，因此DNA“指纹”鉴定，在指认真正的罪犯方面不会出现任何误差。随着Y一染色体，它将引领我们沿着一条独特的男性谱系之路寻根溯源，从儿子到父亲再到祖父，一直向上追踪祖辈的足迹。可以这样说，Y一染色体可以从正在生活的任何一个男子的DNA，追溯到人类的第一个男性祖先―“亚当”。但是，Y能把不同区域、毫不相关的男人与男人联系在一起？每一个男人所拥有的独特Y一染色体谱系都能回溯到“亚当”?答案是肯定的，但原因非常复杂。事实上，我们并不像我们所认为的那样彼此无关。想像一下，我们的大多数基因组并非来自父亲或母亲。因为我们从父母双方那里各继承了一半DNA，其所包含的多态性图谱可以用来确认血缘关系。如果经法院检测，我的DNA与一个我从未谋面的男孩的DNA有50％相配，那么法院一定会判定，我必须担负抚养这个男孩的责任，因为发生这种巧合的可能微乎其微，到了几乎不可能存在的程度。因此，多态性确定了我们、我们的父母、一个家族是独特的人类之树上的一个枝节，其他的家族、其他的人群同样如此，每个人群的DNA都在讲述着不同的故事。进一步想像，现在把我们的祖父母、祖父母的祖父母等祖辈加进来，这时，我们就会看到，在每一代中都会失去一些基因信号。我的DNA与我父亲的有500/0相配，与我祖父的有25％相配，而只有6％与曾祖父的相配。在一个家庭里，每诞生新一代的同时便产生新的“前辈”，其中数量变化的速度快得惊人，我们的父亲、母亲各有父母双亲，父母双亲又彼此各有父母双亲，以此类推。耶鲁大学的遗传学家肯尼斯·凯德做过这样的计算：每一代有两个前辈（大约每25年产生一代），这样回溯500年，每个人有100万个以上的前辈，如果回到诺曼底人人侵英格兰的时代，我们会有一万亿个以上的祖先，而这个数字超过了人类历史上所存在人数的总和。怎么会出现这样的结果？他的计算错在什么地方？

　

回答既是肯定的又是否定的。在数学的意义上我们的计算完全是正确的。至少从古希腊时代开始，人们就知道了指数增长的力量，我们都知道“像兔子一样繁殖”，它反映的正是指数增长的可怕力量。上面的计算中出错的不是计算器，而是计算时所设定的条件：每个人都完全独立，这个假设条件是错误的。很显然，人们肯定有大量的共同祖先，否则无法对上面一万亿的数字做出解释。事实上，每产生新一代时，其先辈的数量应当乘以一个小于2的数，而且对大多数人而言，所乘的数非常接近于l。下面让我们来对此做出解释。