筆者 龍葵草
自然界的繁殖方式總體分為有性生殖和無性生殖,其中以有性生殖繁衍後代的動物佔大多數,還有些生物既掌握有性生殖,又掌握了無性生殖。人類作為哺乳動物中的一種,也是有性生殖動物。根據研究,有性生殖具有明顯的優勢,即父母可以透過基因重組的方式將有利的正常基因和突變基因傳給後代,讓後代獲得更多生存優勢。
有性生殖需要精子和卵子的結合來形成受精卵,這意味著來自雄性個體和雌性個體的遺傳物質都有機會傳遞給下一代。但我們更感興趣的是,基因是否能夠隔代遺傳,甚至隔很多代進行遺傳?這個問題相當於,我們身上是否存在祖父祖母的基因,是否存在更早時候祖先的基因?按照有性生殖的特點,我們身上一般都會有祖父祖母的基因,為什麼這麼說呢?
我們體內有多少基因來自祖父祖母?
在探討這個問題之前,我們首先需要了解兩個概念,一個是染色體,另一個是DNA。相信很多人對這兩個名詞並不陌生,但很少有人知道這兩個名詞有些什麼內容。染色體是細胞核內的遺傳物質,它由DNA和蛋白質構成,在有絲分裂和減數分裂的過程中螺旋成染色體,其他時候都是染色質。DNA的中文名是脫氧核糖核酸,它是由鹼基組對形成的螺旋鏈。
而我們常說的基因則指的是DNA片段,因為一個基因通常由多個鹼基對組成。正常情況下,男女體內的細胞都擁有23對染色體,其中前22對染色體是常染色體,它們攜帶了與外表、內在器官等相關的遺傳資訊,而最後一對染色體是決定性別的性染色體。從理論上來看,精子和卵子組成的受精卵擁有一半來自父親的染色體,一半來自母親的染色體。
而我們的父母親身上又各自帶有一半來自祖父的染色體,一半來自祖母的染色體,如果按照父母各傳50%的染色體給後代來計算,那麼我們身上應該有25%的染色體是來自祖父母的,這樣看來,我們身上確實擁有來自祖父母的基因。如果從祖父母那一代開始往前推算,那麼曾祖父母、曾曾祖父母等更早的祖先也將染色體遺傳給了我們。
然而遺傳學家透過研究發現,染色體的均數遺傳不代表基因的均數遺傳,即我們體內的基因來自父母的比重並不是絕對平均的,而我們父母體內的基因來自祖父母也同樣不是絕對平均的。這個問題就像拋一枚硬幣,拋了幾十次後正面朝上的次數和反面朝上的次數不一定是五五開,即使拋上一萬次,結果也只會接近50%,而不可能完全等於50%。
我們體內是否存在祖先的基因?
曾有調查表明,大約每840萬人中就會有一個的基因中沒有其中一位祖父母的基因。當然這是特例,絕大多數人的基因中都有來自祖父母的基因,那麼是否存在來自更早祖先的基因呢?如果按照子代從父代那裡分別獲得50%的基因來計算的話,那麼我們從祖父母那裡獲得的基因是25%,從曾祖父母那裡獲得的基因遺傳是12.5%。
從曾曾祖父母那裡獲得的基因遺傳是6.25%,從曾曾曾祖父母那裡獲得的基因遺傳是3.125%。按照這樣的方式計算下去,即使追溯到祖上一百代,我們身上依然存在著第一百代祖先的基因,因為人體內的基因數量十分龐大,儘管最後的比例非常微小,透過龐大體量的計算我們還是能夠從上千年的祖先那裡獲得幾個基因。
這種說法是有事實依據支撐的,古人類學家透過對現代智人、智人和尼安德特人的基因進行測序研究,發現現代智人身上大多數基因來自智人,也有少部分基因來自尼安德特人,這說明在幾萬年前,尼安德特人與智人曾出現過雜交現象。即使純正的尼安德特人被自然淘汰了,他們身上的基因流傳到現在,即使再過幾千年、幾萬年也很可能一直遺傳下去。
如果你是男性的話,那麼你身上很大機率擁有男性祖先的一些基因,因為決定男性的Y染色體上也攜帶一部分基因,而這部分基因在生理上是“傳男不傳女”的。
線粒體裡也有DNA,但它只由母親傳給後代
線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所,而有氧呼吸會將氧氣和有機物分解成二氧化碳和能量,因此線粒體也被認為是細胞的能量工廠。此外,線粒體內部還擁有自己一套遺傳物質和遺傳體系,而且它還能參與細胞分化、細胞凋亡、細胞資訊傳遞等過程,被認為是一個半自主的細胞器。甚至有科學家猜想,在三十多億年前的地球上,線粒體可能曾經是獨立個體。
後來它被單細胞生物吞噬之後不但沒有消失,還整合成了單細胞生物體內的細胞器。經過現代生物研究發現,細胞內部的線粒體中也含有遺傳物質,但是它的遺傳物質幾乎來自母親一方。原因是在有性生殖過程中,精子的線粒體會丟失,而卵細胞的線粒體則保留,因此後代線粒體內的遺傳物質幾乎都來自母親一代。
換而言之,我們每個人身上都肯定有來自母親和祖母的基因,因為它們可以存在於細胞核中,也可以存在於線粒體中。對於男性來說,其體內同時擁有來自祖父祖母的基因可能性更大一些,因為男性的Y染色體上得到了男性祖先的“真傳”,線粒體中也得到了女性祖先的遺傳物質。
中國人很講究親緣關係和宗族關係,除了因為我們的祖先曾經生活在小農經濟時代,不得不產生大家庭的觀念之外,還因為我們體內確實存在著祖先的基因。但我們身上流淌著祖先的血液的這種說法並不科學,因為每個人都有自己的造血系統,自己的血一般都是自己造的。