DNA徹底否定了進化論（二）

DNA徹底否定了進化論（二）

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第二節 尋找科學亞當和科學夏娃

第1小節 尋找Y染色體亞當

一、 血液中的密碼

很久前，人們已經認識到父母和子女之間有遺傳關係，並試圖從血裡面尋求這種關係的秘密。中國傳統戲《三滴血》裡面就有一個這樣的故事：兩百多年前，中國的一個縣長，企圖以「父子滴血入水」的方式，來鑒別親子關係，結果導致父親和他親生兒子被活活拆散，這顯然是一個失敗的案例。 上一世紀初，奧地利的卡爾醫生髮現了人類的血型有A、B、O、AB四種，並確定了血型遺傳規律，這是首次以科學的手段確認了血液中包含的遺傳關係。科學家們發現了DNA以後，人類對自身遺傳秘密的了解，又跨進了一大步，一個基於DNA的親子鑒定方法開始被確立起來。

1. 從親子鑒定方法談起

圖2-1父母與孩子DNA的關係

父母與孩子DNA的關係:人體各部位的細胞都含有相同的DNA，它們是遺傳信息的載體，遺傳信息的載體是DNA (去氧核糖核酸)。人類的DNA絕大多數位於細胞核內，細胞核內的遺傳信息包含在染色體中。孩子的22對(每對兩條)常染色體一條來自父親、一條來自母親。另外，還有一對性染色體：如果是女孩，她的一對性染色體是XX，分別來自父親和母親；如果是男孩，他的一對性染色體是YX，Y染色體來自父親、X染色體來自母親。人類的遺傳信息非常奇妙：常染色體將父母雙方的遺傳信息平衡地向下一代傳遞；而父親的Y染色體只向男孩傳遞，不會傳給女孩；有趣的是，母親的線粒體則傳給女孩，女孩可以向下一代傳遞。也傳給男孩，但是他沒有向下一代遺傳的資格。

目前，有三種親子鑒定方法：

常染色體親子鑒定:

由於常染色體一半來自父親、一半來自母親，在常染色體親子鑒定中，可以確定孩子的親生父母。

Y染色體親子鑒定: Y染色體親子鑒定中，只可以作父系親子關係的確定。不過Y染色體的鑒定不但可以鑒定父子關係，還可以鑒定上下十幾代的父系關係。那麼，能不能鑒定出更遠的父系關係呢？在十幾年前已經給出答案：可以.

線粒體親子鑒定: 在細胞核之外的細胞質中，存在著線粒體DNA(也叫mtDNA)，這是母系遺傳的標記，可以在母女間代代相傳。在它的傳承中，也有微小的變化，因此可以作為母系親子關係的鑒定，同樣也可以鑒定上下十幾代或更遠的母系關係。

2．DNA中的信息是什麼樣的？

1953年，美國生物學家詹姆斯·沃森（James Watson）和英國生物學家弗朗西斯．克里克（Francis Crick）發現了DNA雙螺旋的結構，打開了「生命之謎」，使遺傳的研究深入到分子層次，開劈了由人們自身中的DNA，去尋找遺傳信息實質和傳遞秘密的方向，它也是建立分子人類學的基礎。如同血型可以用A、B、O、AB來表示那樣，DNA同樣也可以用字元代碼來表達。

圖2-2 DNA的立體構造

DNA 遺傳信息的傳遞，是由排列在DNA上的四種鹼基來負責的，代表四種鹼基的是四個字元代碼A、T、C、G。Ａ－Ｔ、Ｇ－Ｃ，兩兩成對（Ａ和Ｔ可或前或後，Ｇ和Ｃ也同），構成螺旋。每一條染色體，都包含一條長長的螺旋。通過複雜的DNA序列的解析過程，可以從人類DNA樣本中解析出各DNA片段字元代碼序列。在遺傳方面，就是DNA中這4個字元代碼的排列，決定著人們的黑白、胖瘦、高低以至面貌、健康等等。每個細胞中包含大約60億這樣的字元代碼，30億來自父親、30億來自母親，要完全弄清楚它們，可真要花上一些時間。

親子鑒定就是依據這些字元代碼的比較來進行的。孩子的每對(兩條)常染色體一條來自父親、一條來自母親，因此，可以通過比較父、母和子女在常染色體特定位點上DNA字元代碼的序列，來判定親子關係。

圖2-3 常染色體親子鑒定原理

例如，孩子在染色體某個位點上的一串DNA字元代碼是「TCAT TCAT TCAT TCAT TCAT TCAT TCAT TCAT」，這8個「TCAT」的重複，可以看成是一個「遺傳標記」。他的母親或父親的DNA，在此位點上一定有這樣的8個「TCAT」重複，也就是說要有這個「遺傳標記」。同樣，比較其它染色體上十幾個位點的DNA字元代碼串，就能確定出誰是、誰不是孩子的父母。　

這種DNA字元代碼的重複稱為「短串聯重複序列」，英文是「Short tandem repeats」，簡稱為STR，是鑒定幾千年內遺傳關係的特徵標記。

二．「Y染色體亞當」的發現

Y染色體只傳子、不傳女，而且代代相傳。Y染色體可以分成很多區，如果兩人某一區的ＤＮＡ字元代碼序列完全相同，那麼他們就一定有相同的父系。

1995年，道瑞特、阿卡西和吉爾波特三位科學家在美國權威科學期刊《 科學》上發表了一篇《 人類Y染色體在ZFY 區上不存在多態性》的論文[注釋1].，他們測定了分處世界各國各地，共38 名男性Y染色體的ZFY基因區的DNA，結果令他們大吃一驚的是：他們檢測了ZFY基因區包含的729個DNA字元代碼序列，這38人的此片段DNA序列竟然完全相同。難道這38 名沒有任何親戚關係的男人，都是一位風流好色的男人在世界各地所留下的後裔嗎？這顯然是不可能的。根據這一結果，他們斷言目前的人類有一位共同的男性祖先，估算大約生活在27萬年（當初的估計）前。這樣，繼1987年「線粒體夏娃」這位人類共同的「老奶奶」祖宗被發現之後，「Y染色體亞當」━這位人類共同的「老爺爺」祖宗，也終於首次從歷史的迷霧當中，露出了他的面目。ZFY基因區字元代碼的序列圖：

圖2-4 ZFY 基因的編碼序列（亞當標記）

而後，在1997年10月31日出版的美國「科學」雜誌上，刊登了另一篇題為「Y染色體顯示亞當是一位非洲人」的論文[注釋2]。這位人類共同的「老老祖父」，被正式命名為「Y染色體亞當」。而這個位於Y染色體ZFY基因區內的729個DNA字元代碼序列的「遺傳標記」，就成了「亞當標記」。這個標記也是Y染色體中最長的特別標記。真是奇妙無比！居然在人的身上，存有這樣的密碼標記。以後的研究中，證實全世界猴子、猩猩身上或者古代的類人猿屍體中，都沒有和這個序列相同的的標記。這真是一個特殊親子鑒定的結果。

至於我們這位「老老祖父」到底長得啥模樣？斯賓塞.韋爾斯(Spencer Wells)，這位分子人類學家是這樣描述的： "從上面的線索中，我們先祖的形象慢慢地浮現出來：他黑膚色（很可能比現在非洲人的膚色要淺），削瘦、適中的身材，如果他穿著西裝，在火車上坐在你對面的話，你是不會認出他的。"[注釋3]

三． 功不可沒的研究團隊

在美國舊金山，沿101號公路南下，25分鐘後，就會遇見與哈佛大學齊名，世界首屈一指的美國斯坦福大學。和本文有關的「Y染色體研究」，始於1995年。除斯坦福大學本身的學者外，還有來自哈佛、耶魯、牛津等其他多國名校的學者們。2000年11月，《自然遺傳學》雜誌發表了他們的研究報告，文章有多達21位的共同研究者署名。此項研究花費了幾千萬美元，他們甚至整整18 個月里沒有周末。其成果沒有辜負他們五年多辛勤的努力，這篇引起很大震撼的文章標題是「Y染色體序列變異和人類群體的歷史」 [注釋4]。它也包含了來自中國學者們的辛勤勞動和功勞。後來成為復旦大學的副校長和專業帶頭人的金力教授，就是作者群中的一位。前面提到的斯賓塞. 韋爾斯，1997年還是斯坦福大學的博士後，2001年以後，就擔當起美國國家地理學會發起的、由許多國家參加的"基因地理"研究項目重任。他為了發動採集現代人的DNA樣本，到過世界各地。他們的研究，不但證明了亞當理論，而且給出了亞當以下直到我們的父系族譜，還論證出了我們祖先的遷移路線。

四． 血液中的族譜

每個成年人體大約由40到60萬億個細胞組成，每一個人身體中的每一個正常細胞，無論是血液、肌肉或是口粘膜中的細胞，其中的DNA都是相同的(除了生殖細胞的精子、卵子)。在男性細胞核的Y染色體中，大約有五千多萬對字元代碼構成。這一肉眼不能看見的小小Y染色體，卻可以記錄相當於幾千萬字內容的信息。

1. 人類父系族譜的忠實記錄文件－－「Y染色體的非重組區」

隨著Y染色體亞當的發現，人們更加關注Y染色體。研究發現在Y染色體中，有95%的區域為非重組區，意思就是說：在這個區段內的DNA鹼基字元代碼信息，在通常情況下，不隨每代(請注意這個"每代")的遺傳發生變化，故此，它們得名為「Y染色體非重組區」。在分子人類學的研究中，又將這個區域進一步地被劃分成很多個更小的「字元代碼特區」。仔細研究這些小區域上的字元代碼，發現區域上的DNA鹼基字元代碼，在通常情況下，都會完全複製到兒子的身上。但經過上十代的遺傳，也會有一個字元代碼或一段字元代碼，發生突變（如T變為C，或丟失了幾個字元代碼）。這種複製和突變，正好反映了繼承和變化，成為Y染色體記錄人類父系圖譜的基礎。

您可以把「Y染色體的非重組區」的記錄信息看作商品的「條型碼」，就是在付款時一掃便知道價錢的數碼條，在條形碼上包含有產品生產國家、廠家以及產品信息。每個男性的身上，都有著這樣的「DNA條型碼」，而且可以向下一代複製。經過若干代的遺傳，某一個兒子會產生新的突變標記，等於在這個條型碼的尾端又加了一個數碼。這個「特別的兒子」Y染色體上，既有父親的標記，也有自己的新標記。因此「遺傳標記」會隨著遺傳，一代代傳下去，成為某一個族裔所擁有的特殊標記。越到下面的後代，發生過的突變會越多，承傳的「遺傳標記」也就越多、標記也越細緻，就像條型碼越來越長。

「遺傳標記」的承傳，使我們能追尋我們的先祖；突變產生新的「遺傳標記」又能區分不同的族群。因此，我們說「Y染色體的非重組區」，是人類父系族譜最忠實無誤的記錄文件。正是這些標記，忠實地記錄了我們每一個人， 由「Y染色體亞當」至今，綿延幾千代的父系遺傳歷史。

很難想像，竟然有一個這麼詳細的「產品說明書」，在出生時，已經附加在我們的血液之中。

2. 血液中的族譜

換句話說，我們每一個男人的細胞中，都有一本我們肉眼看不見的父系「族譜」。分子人類學家們將其形象地稱之為「生物化石」。這是一個令人無法想像，卻奇妙無比的客觀事實。令人驚訝的是在出生之時，一個身份檔案記錄，同時已經放入到人們的身體中了。從這個角度來看，我們何須到處去發掘化石？我們何須去尋找我們的族譜？它就「寫」在你、我身體的每一個細胞中。這並不是「天方夜譚」，我們不都相信了DNA的親子鑒定嗎？如果您的Y染色體經鑒定和您的父親一樣，您會懷疑他不是您的父親嗎？既然可以用DNA鑒定我們的父親、祖父、曾祖父，兒子、孫子和重孫子，當然可以用DNA尋找我們更古老的祖先，亞當理論就是這個鑒定的結論。

Y染色體所記錄的「族譜」，可以這樣比喻：遺傳標記可以看作是條形碼中的數碼，每一個標記對應一位數碼。這條形碼的第一個碼，就是「亞當標記」，下面的各碼，則是從亞當至今歷代各祖先的記錄。那最後的一個碼，就代表了你近幾十代的父系血親。DNA檢測的技術越來越先進，Y染色體父系樹譜的資料越來越豐富，未來只要用特別的DNA檢測機器將你血液中的「DNA條形碼」一掃描，就能知道你生命的來源。

五、 我們體內的標記

我們血液中的父系族譜是用Y染色體中的「遺傳標記」記錄的。除了全世界現代男人共有的「ZFY」標記是DNA「固有標記」之外，很多遺傳標記都是在遺傳中由突變形成的。

分子人類學研究的主要標記有兩類：一類是在前面親子鑒定內容中的「短串聯重複序列」(STR)，它多用於幾千年以內的父系鑒定；另一類是同一位點DNA字元代碼在不同人群中，因突變發生的DNA多態性（SNP--Single Nucleotide Polymorphism）。例如在Y染色體DNA序列的G3.27a區中第73點上，中國漢族人的祖先，在此位點上，因為突變，鹼基字元代碼T變成了C，以後所有他的子孫（漢族人）都有了這個標記，而中國傣族人在此位點上依然是T。不同族群在DNA同一位點上，有不同的字元代碼，或者有字元代碼的缺失、或者插入，就是DNA的多態性(SNP)。染色體的SNP突變，因為突變率極低，極少會在同一點上發生重複突變，因此可以做到在後代中永久地保留。後代只能在祖先的突變基礎上積累新的突變，而不會丟失祖先的突變特徵，因此依據SNP標記能追蹤萬年以上的祖先。

血液中的父系族譜是用Y染色體中的「突變遺傳標記」記錄的。突變遺傳標記是什麼樣的呢？突變遺傳標記就是反映多態性（SNP）的DNA字元序列 。斯坦福大學的國際研究團隊，2000年公布了在「Y染色體的非重組區」發現的167個標記的DNA字元序列[注釋5]，並分別給於它們不同的命名：如M168、M173、M343、M175等。從此，由DNA去發現人類歷史軌跡的理論，才走出分子生物學家的神秘殿堂，成為每一個人都能查找和驗證自己父系歷史的資料庫。

自2000年以後的十幾年來，全世界已經檢測了上百萬人的Y染色體DNA樣本，突變遺傳標記已經增加到了1千4百多個[注釋6]，因此能更細緻地按標記區分不同的族群，將全世界的人劃分為一個個更小的單倍群（Haplogroups）。單倍群是指有同樣遺傳標記的人群，同一個Y染色體單倍群的人群，一定有一位共同的父系祖先[注釋7]。先前的167個突變遺傳標記也全部證明沒有錯誤。因此，實現了僅僅用一滴血就可以追尋到您千代以前的祖先，直到Y染色體亞當。以全世界人體內的這些突變遺傳標記為主導，就可以勾繪出一部人類的父系族譜和相應的遷徙史。

這裡是一個「遺傳標記」 產生的實例：大約在3萬多年前，當人類由非洲向北遷徙到中亞的某個地區，一個受精卵細胞發育成一個男性胚胎細胞時，在他Y染色體中，Y-position NCBI36：編號13535818的位點(The National Center for Biotechnology Information -NCBI)，原來的DNA字元『A』，瞬間地改成了『C』 ，這就是常說的「突變」。於是，這個被定名為M173的新遺傳標記從此誕生了。「Y染色體命名協會」（The Y Chromosome Consortium --YCC），將這個新的M173以下，所有後裔族群的標記類型，定為R1型單倍群，這個名字當然更容易記憶。所有R1型族群子孫都攜帶了這個獨特的「DNA烙印」。他們是誰呢？他們就是大部分中歐和西歐現代人的祖先。他們有一個共同的父系祖先M173男子。因為就像能測出人的血型那樣，不少研究機構都可以測定出這個DNA標記，只需要一星點血液或口粘膜。在以後幾十萬人的DNA樣本檢測中，證實這個結論是正確的。目前還沒有發現有其他的種族，（例如非洲有M61標記的原住民，亞洲有M175標記的原住民，在Y染色體相同的位點上，）有這個突變。

也就是說，這個位置上的突變是唯一的，沒有重複的，也沒有發現在這個位置上的反向再突變。可以這樣說，全世界的人，無論你生活在什麼地方，只要檢測出你的Y染色體DAN在這個位置上是『C』，你就必然是M173的子孫，是屬於R1型單倍群，否則，你就不屬於這個單倍群的族群。M173標記僅僅是5千多萬對字元的Y染色體中的一個字元，就像一個大沙堆中的一粒沙子，但在人類遺傳中，在胚胎產生和細胞分裂中，經過多少億次的複製，這個字元居然能在同一個位置上，屹立不變的保留下來，實在令人驚嘆。也從這裡看到，Y染色體沒有發生進化的事實，這個事實，正是分子人類學能夠建立的基礎。

圖2-5 M173的後裔分布圖

讓我們繼續展開我們的故事。不知在什麼原因的帶領下，M173的子孫們堅定地向西走去，進入了現代歐洲的中部。大約又過了上萬年的時間，在他後代裡面的一個男孩，在他胚胎髮育的過程當中，Y-position NCBI36：編號2947824的位點，原來的DNA字元『C』，瞬間地改成了『A』 ，這又是一個新的「突變」。於是，一個新的DNA遺傳標記又出世了，分子生物學家們，給這個標記的定名是「M343」，YCC給這個標記命名為R1b 。現在這個男孩身上比他的有M173標記的父親又多了這個M343（M173+M343）。這個M343標記就是著名的、涵蓋歐洲西部最多人口族群的（例如撒克遜人）DNA標記，他是現代英國、法國、西班牙、葡萄牙和德國多數族裔人群的標記。很可能，那些在法國南部洞穴中，給我們留下了美妙壁畫的克羅馬努人，就是這個M343男孩的早期子孫。

這裡我們應該注意到，突變遺傳標記只能在人類受精卵形成胚胎的過程中發生，它也只能通過生殖向下一代遺傳中傳遞。它既不能由外面輸入，也不能在成人後發生改變。因此，首先攜帶某個標記的人，只能是唯一的一個男人，不能是一群男人。而結論也只能是：西歐的多數人群，都是那個「M343」男人的後代子孫，能夠確認族群身份的證據，是他們一定有著「M173+M343」Y染色體DNA標記。

當時，在歐洲中部生活的另一部分M173的子孫，他們不是M343男子的後代，依然在生活和繁衍中。大約在一萬多年前，M173的後裔中，又出現了一個新標記的男子--M17。這個標記在Y-position NCBI36：編號20192556的位點，原來位點上的一個DNA字元「G」，在一個男孩產生時，在他的細胞中消失了。這個標記下的單倍群被命名為R1a1，可以與那些早已西遷的堂兄弟們加以區別，他們廣泛地分布在中歐和東歐地區。近十幾年來，分子人類學家在歐洲各國採集了不少人的DNA樣本，誰到底屬於什麼種族的疑惑，也就迎刃而解了。

和歐洲類似，大約在4萬年前，在亞洲的南部，一位男孩誕生時，在Y-position NCBI36：從14018100到14018104位點上的5個字元"TTCTC"缺失了，這個標記被命名為M175，將這個新的M175以下，所有後裔族群的標記類型，定為O型（英文字母O）。科學家們估計大約在3萬年前，M175的子孫，進入目前的中國境內。然後，隨著時間的漸漸推移，在他後代裡面的一個男孩，在他胚胎髮育的過程當中，在Y-position NCBI36：編號20192556的位點上，原來的字元「T」， 突然地改成了「C」 。於是，一個新的DNA遺傳標記又出世了，斯坦福大學的分子人類學家們，給這個標記的定名是「M122」，他的後裔定名單倍群為O3 。這個M122標記就是著名的、涵蓋最多人口的族群--漢族的標記。

六．我們的父系族譜

根據近

期的研究成果，繪製了新的Y染色體父系圖。

圖2-6 人類的父系樹圖譜（本圖年代尺標僅作參考）

例如：從歐洲人單倍群R1向上看是M173標記，再向上看是M207，M45，M9，然後是M89、M143、M168、M139、M94、M42，直到我們的老老祖父「Y染色體亞當」。世界各民族的父系系列各不相同，但最上端都匯總到「Y染色體亞當」一點上。

注釋：

1．Dorit RL, Akashi

H, Gilbert W. 「Absence of polymorphism

at the ZFY

locus on the human Y chromosome.」Science

268:1183–1185 1955。

2．Ann Gibbons,「Y

Chromosome Shows That Adam Was an African」 Science 31 October 1997.

3．Spencer Wells,「The

Journey of Man: A Genetic Odyssey」book， Part 3」 Eve』s Mate；（中文名稱：出非洲記，人類祖先的遷徙史詩，斯賓塞.韋爾斯）.

4．Underhill PA, et al. 「Y chromosome sequence variation and the history of human

populations」,Nature America Inc.2000.

5.「Sequence information for the 167 Y chromosome markers

described 」，Stanford University。

6.See 「Y-DNA SNP

Index – 2011」，The International Society of

Genetic Genealogy (ISOGG) ,

http://www.isogg.org/tree/ISOGG_YDNA_SNP_Index11.html

7. Haplogroup ：Haplogroup is a group of populations that share a common ancestor having the same single

nucleotide polymorphism (SNP) mutation .

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