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45 回溯性加冕,人类最近的母系祖先“线粒体夏娃”大约生活在20万年前

2021年9月26日  来源:直觉泵和其他思考工具 作者:[美] 丹尼尔·丹尼特 提供人:zhaotou97......

一位身在纽约的女人很可能突然就成了寡妇,原因是,在千里之外的道奇城(75),一颗子弹刚刚击中了某人的头部。“西大荒”那些年,有种人称“寡妇制造者”的左轮手枪。不过,某个场合里的一把“寡妇制造者”是不是名副其实,就连最严苛的犯罪现场调查也无法确定。这个例子从婚姻关系约定俗成的性质中获得了一种跨越时空的奇妙能力:发生在过去的一次历史事件,即一场婚礼,建立起了一种形式上而非因果性的长久利益关系,不管后来夫妻双方是否两地分离、是否发生了不幸,如意外弄丢了婚戒或弄坏了结婚证。

遗传生殖系统隶属于自然而非习俗,它像钟表一样,非常具有系统性,可以让我们从形式上思考绵延几百万年的因果链条,否则,我们几乎不可能命名、指涉或追踪它们。这种系统性让我们可以对那些比婚姻这种形式的关系更加遥远、难以看清全貌的关系发生兴趣,并对其做出严格的推理。和“婚姻”一样,“物种形成”也是一个概念,内嵌于一个严格的、形式上可定义的思想体系,但与“婚姻”不同的是,它不具有那些约定俗成的特点,比如婚礼、婚戒以及结婚证,因而不能通过这些东西加以观察。正如我们刚才看到的,物种形成同样是一个在空间和时间上“远距的”奇怪现象。物种是一个边界模糊、随时间变化的集合,我们只能回溯性地、武断地确认其中某个生物是元初哺乳动物。为了更好地理解物种形成的这一特征,我们可以先来看看回溯性加冕的另一个实例:对“线粒体夏娃(Mitochondrial Eve)”名号的追认,这项追认可不是随意而为的。

单个生物比一个物种有着更为清楚的边界,因此也具有更为明确的身份,即便如此,它们当中依然有大量的中间派。让我们看看最引人注目的例子:有十万亿个左右的细胞拥挤在你的衣服下面,其中九成都不是人类的细胞!没错,数千种共生访客在数量上超过了宿主细胞,也就是来自你父母结合后形成的受精卵的细胞。这些共生访客中不仅有细菌,还有真核生物,包括单细胞微生物以及多细胞生物:真菌、睫毛上或身体其他什么地方的螨虫、只有用显微镜才能观察到的蠕虫或更大个儿的蠕虫,没准儿还有其他什么东西。你是一个行走的生态系统,有些访客是有害的,比如引起脚癣的真菌、导致口臭或引发感染的细菌,而其他访客却非常重要,如果你把所有的入侵者都赶尽杀绝,那你真会死掉。由于这些共生访客的细胞通常比人体细胞小,就重量而言,你主要是个人类,但它们加起来的重量也不容小觑:大概有好几千克重,也许有4.5千克之多。你身上还有病毒,它们的数量更为庞大。

话说回来,尽管“你”与外界的边界千眼百孔,你还是和其他单个生物一样,很容易就同他人区分开来,有时候,我们可以因特定的作用从进化史中挑选出一个特定的生物。线粒体夏娃就是其中最为有名的一个。线粒体夏娃是一位女性,就母系遗传链而言,她是今天还活着的所有人最近的直系祖先。我们的细胞中都有线粒体,它们仅仅通过母系遗传链传递给我们,所以,在所有今天还活着的人身上,所有细胞中的线粒体直接来自于一个女人的细胞中的线粒体,遗传学家丽贝卡·卡恩(Rebecca Cann)、马克·斯托金(Mark Stoneking)和艾伦·威尔逊(Allan Wilson)称其为“线粒体夏娃”。

线粒体是细胞中的小型细胞器,在新陈代谢过程中发挥着核心作用,从食物中获取身体所有机能所需的能量。线粒体有自己的DNA,准确无误地表明了它们起源于数十亿年前的共生。通过分析今天还活着的各色人种线粒体DNA的模式,科学家已经能够大致推断出线粒体夏娃生活的年代,甚至她生活的地方。初步计算表明,线粒体夏娃生活在大约30万年前的非洲,但在最近,这一数字得到了改进:她生活在非洲,这点几乎可以肯定,而她生活的年代推后到了20万年前。反推出线粒体夏娃生活的年代和地点是一个远比推出其存在更为棘手的任务,对于后者,没有生物学家会怀疑。

先撇开这些争议,考虑一下我们已经知道了有关线粒体夏娃的哪些事情。我们知道,她至少有两个女儿又生了女儿并存活下来,因为如果她只有一个女儿,那么这个女儿将继承线粒体夏娃的冠冕。为了将名字同名号区分开来,我们不妨给线粒体夏娃起名为“艾米”。艾米拥有线粒体夏娃的名号,也就是说,她恰好是今天人类世系的母系始祖。重要的是,除此之外,线粒体夏娃很可能没有什么了不起或特别的地方;她肯定不是第一个女人,也不是智人的创始人。早期无疑有很多女人属于我们这个物种,但她们碰巧不是所有今天还活着的人的身体内所有线粒体的最近来源。虽然线粒体夏娃有女儿、外孙女,但她很可能并不比她那个年代的其他女人更强壮、更敏捷、更漂亮,或更富生殖力,这一点同样重要。

为了表明线粒体夏娃,也就是艾米可能是多么不起眼,假设在未来的数千代之后,一种致命的新型疾病扩散至整个地球,在短短几年内就消灭了99%的人类。那些对这种病毒有先天抵抗力的幸存者很可能都有着相近的亲缘关系。他们最近的共同直接女性祖先,且叫她贝蒂,可能是生活于艾米千百代之后的某个女人,这时线粒体夏娃的冠冕就会回溯性地传给她。她可能是那次在几个世纪后拯救了我们这个物种的突变的来源,但这对她并没有任何好处,因为取得胜利的病毒在彼时可能尚未获得后来那种致命形态。重点是,线粒体夏娃只能被回溯性地加冕。历史上这个举足轻重的角色并不仅仅由艾米所在时代的一些偶然事件决定,它同样被随后发生的那些偶然事件决定。

谈谈非常严重的偶然事件吧!倘若三岁那年,艾米的叔叔没有救起溺水的艾米,我们所有人,连同我们身上最终来自艾米的线粒体DNA就都将不复存在!倘若艾米的所有外孙女都饿死在襁褓之中,就像那个时代经常发生的那样,我们也将湮没无闻。

同样的逻辑,一定也存在某位亚当:今天还活着的每个男人最近的直接男性祖先。我们可以称他为Y染色体亚当,因为我们所有的Y染色体都是通过父系遗传的,就像我们的线粒体通过母系遗传那样。(76)Y染色体亚当是线粒体夏娃的丈夫或情人吗?绝无可能。父系遗传比母系遗传的时间消耗和能量消耗更少,所以从逻辑上讲,Y染色体亚当生活的时代可能非常晚近,而且他会非常忙于床笫之欢,呃,远胜于埃罗尔·弗林(Errol Flynn)(77)。假使当今最长寿的男性可以活到110岁,那么,逻辑上讲,Y染色体亚当就有可能是他的父亲,不仅如此,这位生活在20世纪初的花花公子还可能是所有较年轻男士的父亲、祖父或曾祖父等。别忘了,男性可以产生无数精子,每次射精就能射出数以亿计的精子,所以,原则上Y染色体亚当用不到一周的时间就能产生出足够的精子从而成为全人类的父亲!然而,通过统计世界各地男性Y染色体当中基因的全部差异,并计算这些突变积累所花费的时间,我们可以估算出,Y染色体亚当生活的年代实际上距今不到10万年。再说一遍,假如某次瘟疫消灭了半数男性人口,Y染色体亚当的冠冕就极有可能加诸一个更为晚近的先祖。(78)

这里有一个奇妙的事实:每个生物个体,比如你、我、你的爱犬或天竺葵,都可能是某种新物种潜在的创始者,是某种生物的原点,但是可能需要千百代的时间,那种生物才能脱颖而出,被认作新物种,所以,加冕必定发生在很久以后,那时你、我、你的爱犬或天竺葵早已烟消云散。因此,你的父母可能会成为两种人形物种所有成员最近的共同祖先。吃惊吧?吉娃娃犬和大丹犬同属家犬(Canis familiaris),但若人类文明崩溃,它们各自的后代野化,那么,它们就可能比比格犬和巴吉度猎犬更易另立门户:因为没有人类的帮助,大丹犬给吉娃娃犬受精或反过来都是不可能的。然而,跟时间长河中的大多数世系一样,这两个世系极有可能等不到那一天就已灭绝。

据估计,在所有曾经存在过的生物中,有超过90%的生物无后而终。然而,你,连同多年来你数以亿计的先祖,从单细胞生物到爬行类、哺乳类、灵长类,都并不是它们中的一员。你该有多幸运啊!当然,每一根草也有其同样漫长和引以为豪的历史,每只蚊子、每头大象、每株雏菊也都是如此。

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