听DNA讲述祖先的故事

东宇

无论是东方还是西方，人们对自己的祖先总是有许多美好的想象。西方人认为，他们的祖先是亚当和夏娃，他们因犯错被神驱逐到了人间，成为了人类祖先。在中国，天神伏羲和女娲是人类始祖的传说故事广为人知，伏羲和女娲是有史以来第一对夫妇，他们生育了人类，并教给人类各种生存技能。

这些神话故事是不是真的呢？

DNA如何讲故事

1987年，美国加州大学的生物学家瑞贝卡·卡恩和艾伦·威尔逊宣称他们找到了“夏娃”，她是一名来自15～20万年前的非洲女性，是全人类的“祖母”。

2000年，美国斯坦福大学的生物学家昂德希尔找到了人类的“亚当”，全体人类男性的Y染色体基因全部来自6～9万年前非洲的一位“祖父”。

2016年，复旦大学的生物学博士严实及其同事找到了六位中国人的“伏羲”，他们生活在约5000～6000年前，65%的现代中国人都是这六位超级祖父的后代。

原来神话传说不都是骗人的？现今世界上几十亿的人类真的只由几位祖先繁育而来？等等，“夏娃”和“亚当”的年纪可相差了几万年，这又是怎么回事呢？

这一切都要从DNA溯源说起。我们知道，DNA是父母在生育过程中传给子女的遗传物质，子女的DNA跟父母的DNA非常相似，根据两者DNA的相似度，很容易能判断他们的亲缘关系。那么，很多年前的始祖，他们在生殖的过程中也会给后代传递DNA，我们能不能从现代人类的基因组中找到那些最古老的DNA，进而找到始祖呢？这就是基因家谱学要解决的问题。

一段DNA包含成千上万对碱基，当其中某一个碱基发生突变时，我们称之为单核苷酸多态性（SNP）。SNP在人体DNA中普遍存在，当祖先的DNA发生SNP时，它会被传递给后代，并且SNP发生过一次后要再过三千万代才会二次突变，因此我们发现两个人之间的SNP非常相似时，就说明他们有共同的祖先。

另一种突变标记短串联重复序列（STR）与SNP连接在一起，就能指示SNP的发生时间。STR指的是一串在不同位置重复出现的特定的碱基，它每次发生突变都会随机地增加或减少一些碱基。而STR发生突变的速度是可知的，平均每经历一千个世代会有千分之一的STR发生突变，所以我们只要寻找到同一祖先的不同后代的STR最大的突变数，就可以推算出他们共同祖先的生活年代。

举个例子，当两个网友要在现实中见面时，他们可能会这样说明自己的位置，“广场上有个狮子雕像，从那里往右边走十步就能看到我”。在基因家谱学中，SNP就相当于狮子雕像，STR就是右走十步，我们得在现代人的DNA中找到一些始祖传下来的DNA，再去判断这些始祖DNA的具体年代，这样才能最终定位到始祖。

DNA故事选着听

当然，找到始祖SNP听起来很容易，但僅仅一个人的DNA中可能就有百万个SNP，这是他的历代祖先一代代传递下来的，如何从海量的SNP中找到始祖传递下来的SNP呢？遗传学家们会这样缩小范围，只找祖父一脉或祖母一脉传下来的DNA，这样能减少一半的工作量。

Y染色体是人类区分性别的染色体，含有Y染色体的为男性，不含Y染色体的为女性，因此Y染色体只能由父亲传给儿子。所以Y染色体上的DNA出现SNP时，只会是“祖父”传下来的，从Y染色体上找“祖父”会简单得多。

“祖母”该如何找呢？并不能从另一条性染色体——X染色体上找，因为男性和女性体内都含有X染色体，父母双方都能将自己的X染色体传给子女，X染色体的变化同样很难追踪。追踪“祖母”靠的是研究线粒体DNA（mtDNA）的变化。

线粒体存在于细胞质中，它也携带有一些DNA。受精卵形成时，细胞质全部由卵细胞提供，因此孩子的mtDNA只来自于母亲，只有传给女儿的mtDNA才能继续传承下去，可以说mtDNA在女性中就如同Y染色体在男性中的存在。这让“祖母”的溯源有了方向。

上述的研究正是分别从母系DNA和父系DNA中溯源得到的结论，如果计算没有出错的话，可信程度是非常高的。这告诉我们，史前不远的时代，世界上确实有几个超级祖先，绝大多数的现代人类都是他们的后代，也就是说，亚当和夏娃、伏羲和女娲确实是有其原型的，只不过其重要程度被夸大了。

看到这里，也许你还有一个疑问没解答，那就是“始祖父母”的年龄差怎么会这么大呢？那是因为，他们并不是真正的夫妻，甚至不是同一辈人。始祖母的女性后代在优胜劣汰的过程中占据了上风，其他的女性全部湮灭在历史长河中，唯有她的DNA传承了下来。后来，始祖母的某一位后代遇上了始祖父，他们诞下的后代最终发展壮大成了现今的人类。

DNA的新故事

除了讲述始祖的神话故事，古DNA还能给我们讲一些八卦故事，例如某些名人家族的爱恨情仇和家庭纠纷。

曹操复原图

曹操是三国时期最大的国家魏的开国君王，他一生中南征北战，统一了中国北方。夏侯家族是曹操门下最得力的武将家族，为了巩固关系，两家常常相互通婚，夏侯家主娶了曹操的小姨子，曹操又将女儿嫁给了夏侯家的儿子。曹操的政敌吴国人为了丑化曹操，写了一本书叫《曹瞒传》，书中说曹操的父亲曹嵩原本是夏侯家的后代，以此讽刺他们家族乱伦。这是不是真的呢？

2009～2013年，复旦大学历史学和人类学联合课题组一直在进行曹操家族的DNA研究，希望能揭示曹操家族的亲缘关系。学者们采集了许多可能是曹操后人的男性志愿者的血液样本，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个左右的样本，绘制了他们的基因图谱。在真正的曹操的男性后代的Y染色体上，学者们找到了一类非常独特的SNP，它非常罕见，在其他家族的男性身上出现的概率只有千万分之三。而且据测算，这类SNP在1800年前就已经存在了，那时正是曹操生活的年代，因此可以作为曹操家族寻祖的标志。

接着，学者们在安徽亳州的曹氏宗族墓中找到了曹操叔祖父曹鼎的尸骨，从他的牙齿中提取了DNA，也同样找到了上述独特的SNP。这证明了曹操的直系后代与曹操叔祖父有同样的基因类型，他们拥有共同的祖先，而与夏侯家族并没有关系。根据史书记载，曹操的父亲确实是养子，这说明曹操的父亲最可能是其祖父从其他兄弟处过继来的。至此，曹操的身世之谜终于真相大白了。

除了曹操，古今中外还有许多扑朔迷离的家庭伦理故事，比如法国皇帝拿破仑和波旁家族的真正关系、谁是中国清朝“第一家族”爱新觉罗家族的真正后人等，基因家谱学将能真正揭开这些故事背后的真相。

未来，我们还能在古DNA中读出什么故事呢？