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人类起源于同一位祖先吗?回答关于线粒体夏娃的种种疑问

已有 8556 次阅读 2020-4-23 16:24 |个人分类:社科|系统分类:科普集锦| 人类起源, 线粒体, 亚当, 夏娃

人类起源于同一位祖先吗?回答关于线粒体夏娃的种种疑问

作者:马耀基


线粒体夏娃和Y染色体亚当

按照基督教神话,上帝首先造出了亚当和夏娃,我们都是亚当和夏娃的后代。而在现代生物学中,又有线粒体夏娃和Y染色体亚当的概念。线粒体夏娃是我们的共同母系祖先,Y染色体亚当是我们的共同父系祖先,即是说我们都是他们的后代。这是怎么回事,难道真的有两位始祖吗,人类都起源于他们?

先简单阐述一下发现线粒体夏娃的原理。我们的细胞核中的基因既来源于父亲,又来源于母亲。但除了细胞核外,细胞质中的线粒体也有基因。线粒体的基因只来源于母亲,因为精子和卵子结合的时候,精子的线粒体基因全部丢掉了。所以我们的线粒体基因来源于母亲,而母亲的线粒体基因又来源于她的母亲,这是母系遗传。

基因在传递的过程中不是一成不变的,会以一定的概率发生突变,复制次数越多,变异就越多。一般说来,两位个体离共同祖先的时间越长,他们的基因相差越大。通过追溯线粒体基因的谱系,发现目前所有人的线粒体基因都来源于一位生活在非洲的女性,我们称她为线粒体夏娃。再根据基因的突变率,可算出线粒体夏娃生活在大概20万年前。

类似地,由于我们的Y染色体只来源于父亲,是父系遗传,利用同样的方法我们也会发现一位男性的共同祖先。他就是染色体亚当,生活在大概35万年前。(又看到有资料说夏娃生活在14万年前,而亚当是6万年前。)

夏娃.png


关于线粒体夏娃的种种疑问

一、线粒体夏娃是人类历史上最早的女人吗?

难道她没有母亲?还是她的母亲半人半兽,还不算人?如果是人,她母亲更早,也是我们的共同祖先,所以她母亲更有资格当夏娃。

之所以出现这个疑问,是受到基督教夏娃的影响,误以为线粒体夏娃是最早的母系祖先。实际上正好相反,按照定义,线粒体夏娃是离我们最近的共同母系祖先,而不是最早的。线粒体夏娃的母亲当然也是我们的共同祖先,但她离我们更远,所以不是夏娃。我们还可推出,线粒体夏娃最少有两位女儿,否则她的女儿更有资格当夏娃,轮不到她自己。同理,Y染色体亚当也最少有两个儿子。

二、线粒体夏娃的丈夫是我们的共同祖先吗,他是不是Y染色体亚当?

不是。首先,线粒体夏娃不一定只有一位性伴侣,如果她是一妻多夫,和不同丈夫都生下了孩子,那这些孩子就有不同的父亲。

那如果她只有一位丈夫呢?这种情况下,她的丈夫确实是我们的共同祖先,但不是共同的父系祖先。举个例子就清楚了。

家族图1.png

图中蓝色的框代表男性,粉色的框代表女性。A和a是夫妻,生有儿子D和E。B和b是夫妻,生有女儿d和e。D和d结婚,生有女儿g。E和e结婚,生有女儿f。假设地球上发生了灾难,人类现在只剩下g和f了。

这种情况下b就是线粒体夏娃,而B不是染色体亚当,A才是。

三、当时地球上只有一位女人吗?和线粒体夏娃同时代的其他女人都没传下后代?

那时当然不是只有一个女人,还有很多其他女人,而且别的女人也传下了后代。从上图可以看出,a和b同时代,a不是夏娃,但她也传下了后代,g和f都是她的孙子。

四、和夏娃同时代的其他女性都不是我们的共同祖先吗?

在上图中,a是女性,她也是目前所有人(即g和f)的共同祖先。

五、线粒体夏娃是人类的共同祖先吗?

不是,夏娃只是地球上现存的人类的共同祖先。夏娃的母亲比夏娃还早,夏娃又怎么可能是她的祖先呢?就算比夏娃晚的人们,也不都是她的后代。比如上图的D和E都不是夏娃b的后代。

六、为什么只有一位女人的线粒体遗传到现在,而其他的都失传了?这样的可能性太小了吧?

可能性有多大呢?这里有一个简单的游戏,我们可通过它估算出现线粒体夏娃的概率。这游戏我是在旭东在哈马拉雅的节目《原来是这样》看到的,里面有一期专门讲到线粒体夏娃:

有一群人,他们每人都有两个均匀的硬币。他们把手中的硬币抛出去,如果两个硬币都反面朝上,则被淘汰出局。有硬币朝上的人进入下一轮。上一轮如果有一枚硬币正面朝上,则这一轮拥有两枚硬币。如果上一轮有两枚硬币朝上,则这一轮拥有四枚硬币,余此类推。再抛出硬币,如果所有硬币都反面向上,则被淘汰掉,其他人进入下一轮。每一轮拥有的硬币数是上一轮正面朝上的硬币数乘以2。这个游戏不停地玩下去。

这游戏实际上是人类繁殖的简单模型。玩游戏的那群人就是祖先,硬币是她们的后代,硬币的正反面代表不同的性别。这模型假设了每个人都有两个孩子,生男孩和生女孩的概率相同。游戏进行下去,越来越多人出局,当只剩下一个人时,她就是夏娃。

假设开始一共有m个人,在n代之后,出现夏娃的可能是多少?在多少代之后出现夏娃的可能性大于50%?模型很简单,但概率计算却相当复杂,我算了下没有算下去,有兴趣的读者可自己试试。

科学花果山.png

科学花果山



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