人类的亲缘关系比我们通常认为的要密切得多。

2020-10-07 08:25:23

已故受人尊敬的英国演员克里斯托弗·李(Christopher Lee)将自己的祖先直接追溯到查理曼大帝。2010年,李开复发行了一张交响乐金属专辑,向第一位神圣罗马皇帝致敬-但他的热情可能有点过头了。遗传学家亚当·卢瑟福(Adam Rutherford)说,毕竟,“几乎所有”具有欧洲血统的人都是查理曼大帝的直系后裔。

人类的家谱比我们想象的要相互联系得多。卢瑟福说:“我们在文化上和心理上都习惯于不从非常宽泛的角度来考虑祖先。”系谱学家一次只能专注于家谱的一个分支,这使得我们很容易忘记我们每个人有多少祖先。

想象一下,当你追溯你的家谱时,数着你所有的祖先。在现在之前的第n代,你的家谱有2n个位置:父母两个,祖父母四个,曾祖父母八个,以此类推。插槽数量呈指数增长。到第33代-大约800到1000年前-你有超过80亿个这样的人。这比今天活着的人数还多,而且肯定比一千年前的世界人口多得多。

这个看似自相矛盾的问题有一个简单的解决办法:“你的家谱中的分支并不总是分叉的,”卢瑟福说。取而代之的是,“它们开始相互循环。”因此,你的许多祖先在你的家谱中占据了多个位置。例如,“你的曾祖母可能也是你的姑姑,”他解释说。

卢瑟福说,人类“令人难以置信的近亲繁殖”的结果是,我们所有人的血缘关系都比我们的直觉所暗示的要密切得多。举个例子,今天这个星球上的每个人都是他的最后一个后裔。2004年,由当时在麻省理工学院的道格拉斯·罗德(Douglas Rohde)领导的一群统计学家进行的数学建模和计算机模拟表明,我们最近的共同祖先生活的时间可能不早于公元前1400年,也可能生活在公元55年。在埃及王后奈费尔蒂蒂的时代,我们所有人的后裔很可能还活在世界的某个地方。

再往前追溯一点,你会发现我们的家谱不只有一个共同的祖先,而是每一个共同的祖先。在这个被称为基因同源的日期,地球上任何两个人的家谱,无论他们看起来多么遥远,都可以追溯到同一组个人。卢瑟福说:“如果你活在基因同源位置,那么你要么是今天所有活着的人的祖先,要么就是今天没有活着的人的祖先。”人类在至少12万年前离开非洲,开始在世界各地扩散,但基因同源发生的时间要晚得多-根据罗德的计算,大约在公元前5300年到2200年之间。

乍一看,这些日期似乎太近了,无法解释南美和其他地方长期与世隔绝的土著社区。但卢瑟福解释说,“遗传信息在一代人的时间里传播得很快。”从1492年开始,“你开始看到欧洲基因向各个方向流动,直到我们估计,今天的南美没有不具有欧洲血统的人。”

事实上,甚至比全球基因同源更晚的是最近欧洲血统的人的同源基因。使用基因组数据的研究人员认为后者的日期在公元1000年左右。所以克里斯托弗·李的王室血统并不例外:因为查理曼生活在等同时代之前,并且有在世的后代,所以所有有欧洲血统的人都是他的直系后裔。类似的,几乎每个有犹太血统的人,无论是阿什肯纳齐克人还是塞法迪克人,都有从1492年开始被驱逐出西班牙的祖先。西班牙国家生物技术中心的理论进化生物学家苏珊娜·曼鲁比亚(Susanna Manrubia)说:“这是一个非常好的例子,说明世界很小,但着眼于过去。”

然而,并不是每个欧洲血统的人都携带查理曼大帝传承下来的基因。也不是每个犹太人都携带他们被驱逐出西班牙的Sephardic祖先的基因。由于一个简单的数学原因,人们的血统关系比遗传关系更密切:一个给定的基因只由父母中的一个遗传给孩子,而不是两个都传给孩子。在一个简单的统计模型中,曼鲁比亚和她的同事们表明,将两个随机的当代个体从共同的谱系祖先中分离出来的平均世代数取决于相关种群大小的对数。对于大的种群,这个数字比种群大小本身小得多,因为个体之间可能的系谱联系的数量比前一代翻了一番。相比之下,将两个随机的当代个体从共同的基因祖先中分离出来的平均世代数与种群大小成线性关系,因为每个基因只能通过一个人的家谱中的一条线来追溯。她说,尽管曼鲁比亚的模型不切实际地假设人口规模不会随着时间的推移而改变,但结果仍然适用于现实世界。

由于每一代基因的随机重组,你的一些祖先对你的基因组做出了不成比例的贡献,而另一些则什么都没有贡献。根据加州大学戴维斯分校的遗传学家格雷厄姆·库普(Graham Coop)的计算,你携带的基因来自11代人中不到一半的祖先。尽管如此,今天人类群体中存在的所有基因都可以追溯到在基因同源点上活着的人。曼鲁比亚说:“如果你对你的祖先现在做出了什么贡献感兴趣,你必须看看与你共存的所有人的人口。”“它们都带有你们祖先的基因,因为我们都有(相同的)祖先。”

卢瑟福说,因为遗传等位基因是最近才出现的,“与种族有关,它绝对、绝对地摧毁了血统纯洁性的概念。”没有人的祖先只来自世界上的一个种族背景或地区。你们与整个地球的血统联系意味着不久前你们的祖先参与了世界历史上的每一件事。

因此,下次当你听到有人声称自己是皇室后裔时,振作起来:你也是。曼鲁比亚说:“从某种意义上说,你非常特别,也非常普通。”