线粒体夏娃 (英文:Mitochondrial Eve),或称mt-Eve、mt-MRCA(全称:Matrilineal Most Recent Common Ancestor),在人类进化学说中,被认为是人类的共同母系祖先,而现今人类体内的线粒体遗传自她。
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10-15万年前的一位女性,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“超变数”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。
基本介绍
- 中文名:线粒体夏娃
- 外文名:Mitochondrial Eve
- 时间:20万年前
- 相关:线粒体
- 科学证据:人类的起源、迁移、进化和适应
- 相对:Y染色体亚当
研究
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,但从已报导的观点看,人们仍倾向于非洲。
第五条需科学证据检验,而前4条只需藉助常理推断即可。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複杂得多。
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。
夏娃亚当
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。
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,线上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係是怎幺样的,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什幺时候。时间越向后推移,突变越多,但是如果越往前追溯,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。通过追蹤线粒体基因的谱系,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”生活的年代怎幺会相距好几万年。
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……如果这幺翻倍下去,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徵为据(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”姓为标誌来研究方家血缘时,把这些来自外姓的血缘都忽略掉了。