第6部分(2 / 4)

小說:人類前史 作者:淋雨

,是地球上的每一個正在生活著人的母系祖先。但是,這並不是說我們DNA的每一部分都在講著同樣的故事。因為性別重組,我們的基因組由大量獨立進化的組織組成,也許這個區域的DNA能追溯到印度尼西亞,而另一個區域的源頭卻在墨西哥。那麼“夏娃”的譜系是人類如何走出非洲的獨特線索嗎?

答案是,儘管更復雜,但在本質上,我們的DNA圖譜與mtDNA的是同樣的。研究貝塔球蛋白(生成血紅蛋白編碼)、CD4因子(生成控制免疫系統的蛋白)的多型性,和第21對染色體上的一個DNA區域,結果全部顯示,和生活在非洲以外的人群相比較,非洲的人群具有更大的多型性,而且表明最早的非洲祖先距今至少約有200萬年的歷史。現在的問題是,我們使用基因標記來研究人類的遷徙歷史,但這些標記在時間的流逝中被反覆“洗牌”。多型性出現得越早,它們被“洗”的次數就可能越多。“洗牌”含糊了歷史的訊號,因此從我們的大多數基因組中,已經找不到遷徙的痕跡了。

但是近年來的研究發現,有一片DNA在推測人類進化歷史方面堪稱無價之寶,追蹤我們祖先在大地之上漫遊的足跡,它能告訴我們的線索,遠比我們預想的要多得多。這就是隻從父親傳給兒子的男性的“mtDNA”。與女性譜系的mtDNA相對應,它是男性譜系中決定性的因素。在普羅旺斯村莊裡,它是“祖傳秘方”,它能告訴我們已經滅絕的和流傳下來的濃味魚肉湯配方的故事詳情,它就是Y…染色體。

稍等片刻,也許你要問,難道父方的譜系不是始終和母方的譜系共同在下一代中延續嗎?一個新生命的孕育不是父親與母親的基因組各佔50%的混合嗎?為什麼只有Y…染色體能追蹤到人類遷徙的足跡?這難道不奇怪嗎?對線粒體DNA來說,答案很簡單,因為線粒體實際上位於基因組之外,它曾是遠古的細胞內寄生的細菌,在進化的過程中變成了殘存在細胞內的一種組織。相比於線粒體,Y…染色體要複雜得多。

產生性別的過程中,有一個離奇的現象,那就是決定性別的性染色體,在相互混合時不遵守50∶50的規則。因為我們的基因組是雙份編排,每個染色體都有兩個版本,當它們進行組合時無法避免地會出現錯誤,而大多數的動物的性別正由性染色體配對失誤決定的。在哺乳動物中,雄性是X…染色體“錯誤地”與Y…染色體進行配對的結果,雌性的X…染色體與其他的染色體一樣“正常地”有兩個版本。因此,在雄性,Y只能與X在彼此的小區域內配對,以在細胞分裂的過程中組成性染色體。Y染色體中非重組的部分與X沒有任何關聯,因此,它找不到與它進行重組的可配對染色體。這樣,它從一代傳給另一代,永遠避免了被“洗牌”的命運。在這一點上,它和線粒體基因組完全一樣。

Y成為遺傳學家研究人類多樣性的最有效途徑,部分原因是因為它不像mtDNA,mtDNA的一個分子大約有1萬6千個核苷單位,Y比它大得多,一個分子大約有五千萬個核苷,因此,它攜帶著許許多多過去發生的突變點。我們在上一章裡已經講到,具有多型性的區域越多,對我們的研究就越有利。如果只知道蘭德斯泰納的血型分類,所有的人只能被分成4類:A、B、AB和O,而Y能提供豐富、大量的多型性。更關鍵的是,和mtDNA相同,因為Y不發生重組,因此我們能夠推斷出其中變異產生的順序。沒有這個特點,我們便無法用朱克坎德和鮑林的方法來追蹤譜系的故事,“奧卡姆的剃刀”也無法幫助我們找到我們的祖先。

Y如何能不經過重組而存在呢?我們已經知道,為了適合環境的變化,我們需要創造出更多的多樣性,Y的現象是否與此相矛盾?簡單地說,正是進化“決定”了Y不發生重組,這是因為Y上的功能基因數量很少。在不同的基因組中,活躍基因的數量差別極大,例如,線上粒體中是37個,一個基因組中基因的總量約為3萬個,平均每個染色體約有1500個。線上粒體的細菌先祖中,數以千計曾經存在的基因,已經在幾百萬年裡,隨著時間的流逝而消失了。這是由於線粒體的寄生依賴性越來越強,在“溺愛”它的細胞中,它逐漸放棄了“自治權”,一些線粒體進入了DNA核,產生了這樣奇怪的結果:我們基因組的一部分來自於細菌。因此,線粒體DNA的情況是,似乎某種力量強迫它失去自己的基因,轉變成了細胞核中的關鍵組織,而細胞核中的重組也使線粒體在進化的競爭之中保留了下來。

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