书接上回,昨天说到,遗传学家最终找到了追溯人类先祖的方法,那就是通过基因变异与线粒体DNA这部分子史书,来追根溯源,寻找我们的共同祖先。关于这个话题,详情请见昨天的节目。那么追寻的结果如何呢?自然是excited。
1987年,美国《新闻周刊》封面上,一个半裸的黑皮肤夏娃把一个苹果拿给一个黑皮肤的亚当,其内文介绍道:我们共同拥有一个生活在15万年前的非洲祖母,今天所有的人都是那个她的后代。
非洲祖母
这无疑是一个爆炸性的新闻。得出这一结论的,是美国加州大学伯克利分校的瑞贝卡-卡恩(Rebecca Cann)与艾伦-威尔逊(Allan Wilson)。
这是线粒体DNA研究中所得出的最著名结果之一,卡恩为此曾在全世界范围内收集胎盘,这是因为,胎盘中含有丰富线粒体。在研究了147个样品的相互关系后,卡恩与威尔逊画出了它们的线粒体DNA谱系。卡恩的研究思路是:如果两个人的线粒体DNA在一个多态性位点共享一个变异的话,那么它们便有共同祖先。就这样,在分析了所有样本的相互关系后,分子人类学家就可以构建出一棵家谱树,进而追踪到所有族群的共同母亲,这就是所谓的“线粒体夏娃”。研究结果表明,现代人的基因可以追溯到大约15万年前的一位非洲女性。
“非洲起源说”刚刚出现时,引起了公众的兴趣,但却在人类学家中遭到严厉批判,他们找出一些分析漏洞,比如有人指出,这个研究使用的黑人基因是来自加勒比海,而不是非洲,所以基因上可能已经产生混杂。
但随后遗传学家分析线粒体以外的DNA的时候,也发现了溯祖现象,后来试验者使用非洲人的基因进行研究,得出了同样的结论,那就是证实了人类的“夏娃”确实在非洲。
1994 年,根据线粒体DNA 特征的分组结果,英国科学家布莱恩-赛克斯(Bryan Sykes)又提出,几乎每一个有欧洲本地血统的人,都是由4.5万年前迁入欧洲的7 位女性祖先繁衍而来的,这7位女性就被称作“夏娃的七个女儿”。
总之,所有的研究结果都支持了这一结论,那就是我们所有人共同拥有一个生活在大约15万年前的非洲祖母。她的后代走出了非洲,有了我们。
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事实上,这并不是人类的第一次或唯一一次“走出非洲”,科学家早就发现,在150万年前,直立人第一次“出非洲”,它们分散到世界各地,到达东亚的便进化为了爪哇猿人和北京猿人。而留在非洲的一部分则在10到20万年后,进化成为了解剖学上的现代人,也就是后来走出非洲的那批人类。
或许我们还可以加上较近的一次,那就是奴隶贸易所引发的非洲人口向外迁移。在16世纪初期,首批非洲奴隶被送往新大陆,后来的岁月中,约有1200万名非洲奴隶横渡大西洋,在彼岸安家。尽管出于人为因素,但这也成为一条基因迁移链,也在他们的身体里留下了痕迹。很多欧洲、美国黑人身体上都带有典型的欧洲标记——M173基因,就是这次移民所留下的基因标记。
有人不免不会疑问,为什么我们可以确定找到的是夏娃而不是亚当呢?这是因为,线粒体所含的DNA全部来源于卵细胞,所以其DNA分析只能追溯母系谱系。
那么问题就出现了,老祖母有了,老祖父又在何处呢?找到了夏娃,那么亚当在哪里?为了不让老祖母过于孤单,在发现人类基因历史的“夏娃”之后,科学家们随后便试图去寻找基因历史上的“亚当”了。
发现夏娃使用的是在母系之间传递的线粒体DNA,那么研究男性,可以用什么呢?庆幸的是,我们有Y染色体。
X、Y染色体是性染色体,而男性的“XY”两条染色体只能在小区域内配对,在绝大部分区域都不能和X重组,这样在细胞分裂形成染色体时,Y染色体就永远避免了被洗牌的命运。同时,Y染色体携带的核苷酸数量远高于线粒体DNA,所以研究人员拥有更多的多态性来区分不同的人类族群。
当时对Y染色体进行研究的科学家很多,比较重要的是两个彼得——彼得-昂德希尔与彼得-欧芬纳。昂德希尔最初在加州大学研究海洋生物,毕业后进行了一段商业研究,后来转而进行分子生物技术研究,就职于在斯坦福大学的路卡-卡瓦利-斯福扎实验室。而欧芬纳则是化学家,在斯坦福大学应用“高效液相色谱技术”分离DNA,他对Y染色体十分感兴趣。
正如沃森和克里克合作发现DNA的双螺旋结构一样,这又是一个跨学科的优秀合作的典范。欧芬纳掌握了一项可以快速检测DNA变异的手段,也就是刚才说到的“高压液相色谱技术”,至于这项技术是什么,我们娱乐节目就不懂了。而昂德希尔则通过对这些变异进行分析,建立“家谱树”,从而得出人群之间相互关系。
2000年11月,《自然遗传学》杂志发布了彼得-昂德希尔、彼得-欧芬纳以及其他19位研究者的成果。长达21人的作者名单,即使在共同署名成为惯例的学术期刊,也是很少见之事,这说明了这项工作的突破性意义,以及它所集中的研究成果之多。
这项研究对全球1062 个具有代表性的男性Y染色体进行研究,分析结果表明,欧洲和亚洲等地的现代人群都起源于非洲,而美洲和澳大利亚现代人群,又都起源于亚洲人群。这就是与“夏娃假说”相互应证的“亚当假说”。这位亚当,生活在距今59000年前。
前面我们说了,根据线粒体DNA,最早的现代人基因出现在15万年前的非洲夏娃身上,而亚当Y染色体的年代距今有则只有59000年,那么这近10万年的时间差距该如何解释呢?
实际上,迟到亚当出现的时间是在4万到14万年之间这个区域,59000年也只是一个相对靠谱的估计而已。而且在基因序列表中,线粒体DNA和Y染色体是独立的,因此它们是不是在同一时间相遇没有什么意义,从遗传学上来说,“亚当”和“夏娃”不必相遇,只要他们的基因分别流传下来就够了。
现在,亚当和夏娃都有所属了,不过,也许我们更关心的,还是夏娃和亚当的子孙是如何散布到五大洲的。关于这个话题,请看下集《你从非洲走来:追寻人类足迹》。返回搜狐,查看更多