無(wú)論是東方還是西方,人們對(duì)自己的祖先總是有許多美好的想象,。西方人認(rèn)為,,他們的祖先是亞當(dāng)和夏娃,他們因犯錯(cuò)被神驅(qū)逐到了人間,,成為了人類(lèi)祖先,。在中國(guó),天神伏羲和女?huà)z是人類(lèi)始祖的傳說(shuō)故事廣為人知,,伏羲和女?huà)z是有史以來(lái)第一對(duì)夫婦,,他們生育了人類(lèi),并教給人類(lèi)各種生存技能,。 這些神話故事是不是真的呢,? DNA如何講故事 1987年,美國(guó)加州大學(xué)的生物學(xué)家瑞貝卡·卡恩和艾倫·威爾遜宣稱(chēng)他們找到了“夏娃”,,她是一名來(lái)自15~20萬(wàn)年前的非洲女性,,是全人類(lèi)的“祖母”。 2000年,,美國(guó)斯坦福大學(xué)的生物學(xué)家昂德希爾找到了人類(lèi)的“亞當(dāng)”,,全體人類(lèi)男性的Y染色體基因全部來(lái)自6~9萬(wàn)年前非洲的一位“祖父”。 2016年,,復(fù)旦大學(xué)的生物學(xué)博士嚴(yán)實(shí)及其同事找到了六位中國(guó)人的“伏羲”,,他們生活在約5000~6000年前,65%的現(xiàn)代中國(guó)人都是這六位超級(jí)祖父的后代,。 原來(lái)神話傳說(shuō)不都是騙人的,?現(xiàn)今世界上幾十億的人類(lèi)真的只由幾位祖先繁育而來(lái)?等等,,“夏娃”和“亞當(dāng)”的年紀(jì)可相差了幾萬(wàn)年,,這又是怎么回事呢,? 這一切都要從DNA溯源說(shuō)起。我們知道,,DNA是父母在生育過(guò)程中傳給子女的遺傳物質(zhì),,子女的DNA跟父母的DNA非常相似,根據(jù)兩者DNA的相似度,,很容易能判斷他們的親緣關(guān)系,。那么,很多年前的始祖,,他們?cè)谏车倪^(guò)程中也會(huì)給后代傳遞DNA,,我們能不能從現(xiàn)代人類(lèi)的基因組中找到那些最古老的DNA,進(jìn)而找到始祖呢,?這就是基因家譜學(xué)要解決的問(wèn)題,。 一段DNA包含成千上萬(wàn)對(duì)堿基,當(dāng)其中某一個(gè)堿基發(fā)生突變時(shí),,我們稱(chēng)之為單核苷酸多態(tài)性(SNP),。SNP在人體DNA中普遍存在,當(dāng)祖先的DNA發(fā)生SNP時(shí),,它會(huì)被傳遞給后代,,并且SNP發(fā)生過(guò)一次后要再過(guò)三千萬(wàn)代才會(huì)二次突變,因此我們發(fā)現(xiàn)兩個(gè)人之間的SNP非常相似時(shí),,就說(shuō)明他們有共同的祖先,。 另一種突變標(biāo)記短串聯(lián)重復(fù)序列(STR)與SNP連接在一起,就能指示SNP的發(fā)生時(shí)間,。STR指的是一串在不同位置重復(fù)出現(xiàn)的特定的堿基,,它每次發(fā)生突變都會(huì)隨機(jī)地增加或減少一些堿基。而STR發(fā)生突變的速度是可知的,,平均每經(jīng)歷一千個(gè)世代會(huì)有千分之一的STR發(fā)生突變,,所以我們只要尋找到同一祖先的不同后代的STR最大的突變數(shù),就可以推算出他們共同祖先的生活年代,。 舉個(gè)例子,,當(dāng)兩個(gè)網(wǎng)友要在現(xiàn)實(shí)中見(jiàn)面時(shí),他們可能會(huì)這樣說(shuō)明自己的位置,,“廣場(chǎng)上有個(gè)獅子雕像,,從那里往右邊走十步就能看到我”。在基因家譜學(xué)中,,SNP就相當(dāng)于獅子雕像,,STR就是右走十步,我們得在現(xiàn)代人的DNA中找到一些始祖?zhèn)飨聛?lái)的DNA,再去判斷這些始祖DNA的具體年代,,這樣才能最終定位到始祖,。 DNA故事選著聽(tīng) 當(dāng)然,找到始祖SNP聽(tīng)起來(lái)很容易,,但僅僅一個(gè)人的DNA中可能就有百萬(wàn)個(gè)SNP,,這是他的歷代祖先一代代傳遞下來(lái)的,如何從海量的SNP中找到始祖?zhèn)鬟f下來(lái)的SNP呢,?遺傳學(xué)家們會(huì)這樣縮小范圍,,只找祖父一脈或祖母一脈傳下來(lái)的DNA,,這樣能減少一半的工作量,。 Y染色體是人類(lèi)區(qū)分性別的染色體,含有Y染色體的為男性,,不含Y染色體的為女性,,因此Y染色體只能由父親傳給兒子。所以Y染色體上的DNA出現(xiàn)SNP時(shí),,只會(huì)是“祖父”傳下來(lái)的,,從Y染色體上找“祖父”會(huì)簡(jiǎn)單得多。 “祖母”該如何找呢,?并不能從另一條性染色體——X染色體上找,,因?yàn)槟行院团泽w內(nèi)都含有X染色體,父母雙方都能將自己的X染色體傳給子女,,X染色體的變化同樣很難追蹤,。追蹤“祖母”靠的是研究線粒體DNA(mtDNA)的變化。 線粒體存在于細(xì)胞質(zhì)中,,它也攜帶有一些DNA,。受精卵形成時(shí),細(xì)胞質(zhì)全部由卵細(xì)胞提供,,因此孩子的mtDNA只來(lái)自于母親,,只有傳給女兒的mtDNA才能繼續(xù)傳承下去,可以說(shuō)mtDNA在女性中就如同Y染色體在男性中的存在,。這讓“祖母”的溯源有了方向,。 上述的研究正是分別從母系DNA和父系DNA中溯源得到的結(jié)論,如果計(jì)算沒(méi)有出錯(cuò)的話,,可信程度是非常高的,。這告訴我們,史前不遠(yuǎn)的時(shí)代,,世界上確實(shí)有幾個(gè)超級(jí)祖先,,絕大多數(shù)的現(xiàn)代人類(lèi)都是他們的后代,也就是說(shuō),亞當(dāng)和夏娃,、伏羲和女?huà)z確實(shí)是有其原型的,,只不過(guò)其重要程度被夸大了。 看到這里,,也許你還有一個(gè)疑問(wèn)沒(méi)解答,,那就是“始祖父母”的年齡差怎么會(huì)這么大呢?那是因?yàn)?,他們并不是真正的夫妻,,甚至不是同一輩人。始祖母的女性后代在?yōu)勝劣汰的過(guò)程中占據(jù)了上風(fēng),,其他的女性全部湮滅在歷史長(zhǎng)河中,,唯有她的DNA傳承了下來(lái)。后來(lái),,始祖母的某一位后代遇上了始祖父,,他們誕下的后代最終發(fā)展壯大成了現(xiàn)今的人類(lèi)。 DNA的新故事 除了講述始祖的神話故事,,古DNA還能給我們講一些八卦故事,,例如某些名人家族的愛(ài)恨情仇和家庭糾紛。 曹操是三國(guó)時(shí)期最大的國(guó)家魏的開(kāi)國(guó)君王,,他一生中南征北戰(zhàn),,統(tǒng)一了中國(guó)北方。夏侯家族是曹操門(mén)下最得力的武將家族,,為了鞏固關(guān)系,,兩家常常相互通婚,夏侯家主娶了曹操的小姨子,,曹操又將女兒嫁給了夏侯家的兒子,。曹操的政敵吳國(guó)人為了丑化曹操,寫(xiě)了一本書(shū)叫《曹瞞傳》,,書(shū)中說(shuō)曹操的父親曹嵩原本是夏侯家的后代,,以此諷刺他們家族亂倫。這是不是真的呢,? 2009~2013年,,復(fù)旦大學(xué)歷史學(xué)和人類(lèi)學(xué)聯(lián)合課題組一直在進(jìn)行曹操家族的DNA研究,希望能揭示曹操家族的親緣關(guān)系,。學(xué)者們采集了許多可能是曹操后人的男性志愿者的血液樣本,,包括曹姓家族的280名男性和夏侯、操等姓氏的其他男性,,共1000個(gè)左右的樣本,,繪制了他們的基因圖譜,。在真正的曹操的男性后代的Y染色體上,學(xué)者們找到了一類(lèi)非常獨(dú)特的SNP,,它非常罕見(jiàn),,在其他家族的男性身上出現(xiàn)的概率只有千萬(wàn)分之三。而且據(jù)測(cè)算,,這類(lèi)SNP在1800年前就已經(jīng)存在了,,那時(shí)正是曹操生活的年代,因此可以作為曹操家族尋祖的標(biāo)志,。 接著,,學(xué)者們?cè)诎不召裰莸牟苁献谧迥怪姓业搅瞬懿偈遄娓覆芏Φ氖牵瑥乃难例X中提取了DNA,,也同樣找到了上述獨(dú)特的SNP,。這證明了曹操的直系后代與曹操叔祖父有同樣的基因類(lèi)型,他們擁有共同的祖先,,而與夏侯家族并沒(méi)有關(guān)系,。根據(jù)史書(shū)記載,,曹操的父親確實(shí)是養(yǎng)子,,這說(shuō)明曹操的父親最可能是其祖父從其他兄弟處過(guò)繼來(lái)的。至此,,曹操的身世之謎終于真相大白了,。 除了曹操,古今中外還有許多撲朔迷離的家庭倫理故事,,比如法國(guó)皇帝拿破侖和波旁家族的真正關(guān)系,、誰(shuí)是中國(guó)清朝“第一家族”愛(ài)新覺(jué)羅家族的真正后人等,基因家譜學(xué)將能真正揭開(kāi)這些故事背后的真相,。 未來(lái),,我們還能在古DNA中讀出什么故事呢? |
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來(lái)自: 大科技雜志社 > 《待分類(lèi)》