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我們從哪里來?

2007-04-12 00:00:00張森鳳
發明與創新·中學生 2007年11期

35歲的安迪·卡爾文是美國華盛頓特區一名IT界從業人員。2006年,他利用DNA檢測技術把家族起源追溯到了烏克蘭,但在那里卻卡住了。有一天,他讀到Y染色體可以從父親完整地遺傳給兒子,研究人員利用Y染色體成功在找到了一個原始部落的始租。于是他給一家網上DNA分析公司寄去了自己的DNA樣本,意想不到的結果出現了:該公司竟為他找到一個親戚!原來費城的比爾·斯沃爾斯基的基因樣本也在這家公司的數據庫里,與卡爾文的Y染色體完全吻合。DNA分析表明,250年前他們擁有同一位祖先。

去年感恩節前夕,卡爾文從華盛頓趕到費城與比爾-沃斯爾斯基見面。斯沃爾斯基59歲,是一名聯邦政府官員。卡爾文說:“我們一見如故,我覺得他就像我叔叔。”他們一起看了家庭像冊,發現兩人的父親長得很像,比爾的兒子酷似安迪小時候。

歐洲人來自中東

生物科技如今已經非常發達,人們可以從一滴古代遺留下來的血液或一些皮膚碎屑推測出整個歷史。當前這種方法已被應用于診斷癌癥和心臟病等疾病的起因,并幫助像卡爾文一樣的人尋根問祖。此外,這種技術最大的用處還在于它可以推測出人類的起源,劍橋大學考古教授:科林·倫弗魯說:“這種前景簡直太激動人心了。不出10年,人類的早期歷史就會變得一清二楚。”

實際上,就在幾個月前,兩個遺傳學研究小組發表了歐洲人口分布的詳盡歷史,其中一組追蹤了母系DNA蹤跡,另一組追蹤了父系DNA蹤跡。結果表明,歐洲人主要是2.5~4萬年前為追捕獵物從中東地區遷徙來的。在最后一個冰川期,這些最初的歐洲人向南遷徙到古西班牙、烏克蘭和巴爾于地區。隨著冰川的撤退,這些冰川期的幸存者開始在歐洲各地繁衍生息。9000年前發生最后一次人口大遷移,從東部遷移來的農業人口給歐洲帶來了耕作技術和馴養技術,但他們并沒有取代先前的遷移者,而是與他們共同生活在這片土地上。這個研究推翻了學術界先前的普遍看法。

吉普賽人沒撒謊

線粒體是一種在人體細胞內成百個聚集在一起能產生能量的微小顆粒,體內有非常特別的DNA,它們只含有從母親那里遺傳來的基因物質,而其他人體細胞則含有從母親和父親那里繼承的基因物質的混合體。也就是說,所有孩子體內都含有母親的線粒體DNA。隨著線粒體DNA不斷向下一代遺傳,它會發生對人體無害的微小變異,比較這些變異就能得知兩人之間血緣關系的親疏。而計算變異的數量,則可以推測不同的人群是在多久以前從同一個部落里分裂出來的。埃默里大學醫學院的分子醫學中心主任華萊士就是通過這一原理,于1980年成功地用DNA分辨出了亞洲人、歐洲人和非洲人。

每個細胞里都藏著一份人類歷史的地圖和時鐘,這給高科技的人口基因學領域帶來徹底變化。早在第一次世界大戰剛結束時科學家就開始在基因中探索人類發展史。當時兩名波蘭籍免疫學家注意到,不同的血型在不同國籍士兵中出現的頻率極不均衡。比如說,B血型在東亞地區和非洲士兵中較常見,而在歐洲人中較為少見。由于一個人的血型和遺傳有關,并且它由單個基因控制,因此根據血型就可以籠統地劃分家族。人們根據血型理論發規,羅馬人和吉普賽人的確像他們自己聲稱的那樣來自印度次大陸,而不是歐洲。

啞當和夏娃不是夫妻

1987年,加州伯克利大學幾名學者的研究成果上了世界各大報紙頭條。他們宣布,根據線粒體DNA研究,現代人類最早的女性祖先是20萬年前的一名非洲女性。這位女性很快就以“夏娃”的名字廣為人知。夏娃的出現震驚了考古界。

幾十年來,考古界一直在爭論現代人類到底是在幾個大陸同時出現,還是在非洲由共同的祖先孕育,然后散布到世界各地?

實際上,歷史上有過很多“亞當”和“夏娃”,但只有那些有后代生存下來的亞當或夏娃的基因得以保留到現在。到目前已確定的最早的亞當要比最早的夏娃晚2至3萬年。來自斯坦福大學的一名基因學教授感慨說:“(由于相隔時間太遠)‘夏娃’竟然不能做‘亞當’的妻子,這實在令人掃興。”

哥倫布不是最早到達美洲的歐洲人

科學家通過研究大量基因資料推斷出,10萬年前,約有1萬現代人的祖先離開非洲,經由中東地區進入亞洲和歐洲。埃默里大學的華萊土教授已經花費了10年工夫研究線粒體DNA從非洲到亞洲和美洲的流動過程,使關于人類最早何時到達美洲大陸的爭論變得更加激烈。過去50年里,考古學家一直認為。1.4萬年前,人類祖先越過白令大陸橋,穿過冰川間的縫隙到達美洲大陸。但是華萊士認為,還有別的移民從其他途徑到達,其中一支甚至早在3萬年前就遷移到了美洲。盡管這種提法頗受爭議,但賓夕法尼亞、弗吉尼亞和智利等地的考古發現都表明,3萬年前的確存在移民。

華萊士最新的、也是最令人震驚的發現是在大湖區附近部落發現的一組基因。這種基因從未在其他美洲土著居民或亞洲人中出現過。華萊士說:“我不知道這些基因是如何到達這里的,但很顯然它來自歐洲。”由于這種基因和歐洲現代基因又存在明顯差異,最簡單的解釋就是,一些歐洲殖民者早在哥倫布之前就到達這里。他們可能途經亞洲,但在亞洲沒有留下后代。

以色列人和巴勒斯坦人是近親

由于Y染色體可以從父親完整地遺傳給兒了。乍一看,根據Y染色體尋找人類起源也許是最理想的辦法。但是正由于各代人之間Y染色體沒有太大變化,因此尋找相匹配的Y染色體就成為一項規模浩大的工程。

去年6月,亞利桑那大學的基因專家海默爾通過Y染色體研究發現以色列人和巴勒斯坦人其實是關系很近的同胞,他們的基因如此相似以至于無法區分。

此外,去年11月,斯坦福大學研究人員安得希爾公布了87個Y染色體基因,根據這些基因,他在人類族譜樹狀圖上將男性分為10個分支,男性血統分支比女性要簡單得多,可能因為每到一個地方男人總是個地方,因此女性的DNA總是比男性的分布較廣。

值得一提的是,研究人員在對哥倫比亞一個土著聚居區居民的調查中發現,這里幾乎清一色都是美洲土著的線粒體DNA和西班牙Y染色體DNA。這后面隱藏著一個悲劇故事:若干年前西班牙殖民者消滅了當地所有土著男性,并與那里的女性結合孕育后代。

基因人類學還受到種族主義幽靈的侵擾。澳大利亞禁止研究人員公布土著居民的DNA,印度不許國民的DNA情況傳出境外。凡此種種令基因學家惱火,他們說,實際上基因研究結果表明人類根本就不存在種族界限。人們用膚色、眼睛和身高等外部特征來劃分種族是不合理的,因為這些只是為適應環境而發生的微小變化。比如說,北歐人皮膚較白是為了適應嚴寒的氣候,因為這樣可以吸收更多太陽光,更利于維生素D的合成。而且這一變化只是由于一個基因發生變異引起的。

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