宗族母親與金絲熊

1987年，“線粒體夏娃”的發(fā)現(xiàn)公布后，所有人都意識到，如果要用線粒體DNA深入地研究我們智人這個物種的遺傳史，需要跨越至少15萬年的人類進化史。如果每25年算作一個世代，就是6000代人。這個結(jié)果來自500個堿基的一段控制區(qū)。如果這個線粒體DNA控制區(qū)的突變太多、太不穩(wěn)定，經(jīng)過幾個世代后，很難甚至不可能區(qū)別重要的信號和所有偶然的變化。在花費大量的時間和金錢研究世界各地的眾多的人類群體之前，必須用某種方法檢驗一下。但是，怎樣才能找到宗族母親呢？最理想的是找到家譜完備、確證母系源自同一女性的一大批活人。但是，在哪里找到既有完備家譜、又有很多活人的家族呢？

作為一個宗族母親，必須具備兩個基本條件：

第一條，她必須有女兒。

線粒體DNA是母親傳給女兒的。只有兒子的女人是不可能成為宗族母親的，因為她的兒子們永遠也不會從她那里傳承下去線粒體。

第二條，她必須至少有兩個女兒。

宗族母親是一個宗族所有成員的母系祖先，一代兄弟姐妹的母系線會在母親那里聚合，兩代堂（表）兄弟姐妹的母系線會在他們的祖母那里聚合，三代的堂（表）兄弟姐妹的子女的母系線在曾祖母那里聚合……以此類推，幾千代以前，至少兩個女兒的血統(tǒng)會聯(lián)結(jié)在一個女人身上——這個人，就是宗族母親。宗族母親只有一個，但宗族母親并非當(dāng)時唯一的女性，她是唯一一個把不間斷的母系血統(tǒng)延續(xù)至今的人。

一天晚上，賽克斯在回家的路上，思考著一些其他的事情，一個念頭突然從腦海深處浮現(xiàn)出來。他自己也不知道怎么回事，一剎那仿佛找到了答案，甚至根本來不及弄清楚為什么——他突然想到了金絲熊。在英國的少兒百科全書中記載，全世界所有的寵物金絲熊，都是同一只母金絲熊的后代。讀過這本書以后的幾十年里，賽克斯再也沒有想起過這件事。現(xiàn)在金絲熊的故事突然冒了出來。

這個故事可能不是真的。但如果是真的呢？那么，這是檢驗控制區(qū)穩(wěn)定性的理想方法。全世界所有的金絲熊，都可以通過母系關(guān)系聯(lián)系到那個“世界金絲熊之母”。線粒體在金絲熊中肯定也通過母系關(guān)系遺傳，就像人類一樣。賽克斯要做的事情就是收集一些活的金絲熊，然后比較它們的控制區(qū)序列。不需要完備的家譜，如果它們真的是從一個母體開始的，無論如何都可以追溯回去。如果控制區(qū)穩(wěn)定，那么，所有活著的金絲熊的DNA序列應(yīng)該是一樣的，至少是很接近的。

克里斯·湯姆金斯是一個本科生，1990年夏天進入賽克斯的實驗室，開始他最后一個學(xué)年的遺傳學(xué)實習(xí)。賽克斯讓他收集關(guān)于金絲熊的信息。克里斯首先發(fā)現(xiàn)，它們根本不叫金絲熊，它們的名字是敘利亞倉鼠。然后，克里斯又去了牛津公共圖書館，又帶回另一個好消息：英國有一個大不列顛國家敘利亞倉鼠協(xié)會。他給那個協(xié)會的秘書打了電話。第二天，賽克斯等人去了倫敦西部的伊靈（Ealing）。大不列顛敘利亞倉鼠協(xié)會的秘書羅伊·魯濱遜（Roy Robinson）熱烈歡迎了來訪的賽克斯、克里斯和馬丁·理查德。

魯濱遜先生是一個自學(xué)成才的業(yè)余科學(xué)家，他的書房堆滿了動物遺傳學(xué)的書籍，其中很多是他自己寫的。魯濱遜拿出了有關(guān)敘利亞倉鼠的書，他證實了賽克斯讀到的故事。

1930年，一個動物考察隊來到敘利亞西北阿勒頗（Aleppo，現(xiàn)名Halab）的山區(qū)，捉到4只小嚙齒動物，1只母的，3只公的，把它們帶回耶路撒冷的希伯來大學(xué)，放養(yǎng)在一起。那只母鼠很快懷孕，生下一窩幼崽。喂養(yǎng)這些小鼠類并不困難。希伯來大學(xué)把越來越多的小老鼠送給世界各地的醫(yī)學(xué)研究所。這種實驗動物脾氣很壞，有時會咬人，但作為大白鼠和小白鼠之外的又一個選擇，它們很受歡迎。1938年，第一批敘利亞倉鼠移民美國。如果實驗動物過剩，人們往往會把它們帶回家，當(dāng)寵物喂養(yǎng)。隨著時間的推移，敘利亞倉鼠從一個家庭到另一個家庭逐漸流傳開來，名氣也越來越大。商業(yè)飼養(yǎng)者開始把它們列入商品目錄，大批敘利亞倉鼠愛好者也出現(xiàn)了。1947年，一個繁殖群體中出現(xiàn)了一只花斑敘利亞倉鼠。這是以后出現(xiàn)的眾多毛色品種中的第一種，原因是毛色基因的自然突變。突變品種交配培育出純種品系也不困難。飼養(yǎng)者永遠渴望新的毛色，后來出現(xiàn)大量突變，形成各種純系——奶油色、肉桂色、緞紋、龜甲色等。敘利亞倉鼠是一種可愛的寵物，各種不同毛色更增添了它們的趣味。這個群體開始擴張，目前，全世界作為寵物飼養(yǎng)的敘利亞倉鼠已經(jīng)超過幾百萬只。

魯濱遜帶著大家參觀他的飼養(yǎng)場，賽克斯一行簡直不敢相信自己的眼睛。每個籠子住著一家敘利亞倉鼠，一層一層疊起來的籠子上，都貼著標簽并編著號碼。魯濱遜收集了人們培育出的每一種純毛色的品種，通過雜交，進行遺傳學(xué)分析。魯濱遜先生在敘利亞倉鼠界非常出名，人們每發(fā)現(xiàn)一種新毛色品種，都會送給他，這里成為一個敘利亞倉鼠的世界標本室。

這次訪問很有成果，賽克斯一行從魯濱遜收藏的所有品系中的每一種倉鼠身上都取了一些毛發(fā)。魯濱遜先生還提供了世界各地敘利亞倉鼠繁殖飼養(yǎng)俱樂部的聯(lián)系方式。與賽克斯和克里斯同行的馬丁·理查德興趣盎然，他在回家途中的一個寵物店買了一對敘利亞倉鼠。

回到實驗室，大家開始討論怎么向世界各國的敘利亞倉鼠愛好者們索要更多的樣本。提取和檢測線粒體DNA需要很多毛發(fā)，敘利亞倉鼠的毛發(fā)細，雖然它們不在乎被拔掉一些毛，但是它們的主人會不高興。賽克斯他們必須找出其他的DNA收集方式。他們想出一個似乎很荒唐的念頭。DNA擴增反應(yīng)很有效，敘利亞倉鼠的糞便中會不會留有一些大腸壁上脫落下來的細胞呢？無論多么珍愛寵物的主人，應(yīng)該也不吝惜為科學(xué)研究提供一些寵物糞便吧。

糞便到底行不行，只有一個辦法來驗證。第二天，馬丁·理查德帶來了他的新寵物的新鮮糞便，又干又皺，很像老鼠屎。克里斯把糞便放在試管里，煮了幾分鐘，在離心機里把雜質(zhì)沉淀下來，然后取了一滴，進行DNA擴增反應(yīng)。試驗成功了。這個夏天的后來一段時間里，世界各地的敘利亞倉鼠愛好者寄來了一個又一個小包裹。最后，賽克斯他們?nèi)〉昧?5個敘利亞倉鼠的DNA。克里斯很快完成了它們的線粒體控制區(qū)測序：它們完全相同。這證明“金絲熊的故事”確實是真的，全世界所有的寵物敘利亞倉鼠，真的來自同一個母體。對賽克斯來說，這個實驗證實線粒體DNA控制區(qū)保持了足夠的穩(wěn)定。從敘利亞沙漠捕到的第一只倉鼠，到世界每一個角落的幾百萬個曾孫的曾孫的曾孫……控制區(qū)DNA都忠實地進行了復(fù)制，沒出一個錯誤。

賽克斯產(chǎn)生了一個想法：最快速率下，敘利亞倉鼠每年可以繁殖4-5代。以這個速率計算，1930年至今應(yīng)該至少繁殖了250代敘利亞倉鼠，無論這35個敘利亞倉鼠的DNA能不能追溯到1930年的同一個母系先祖，它們的DNA序列完全沒有差異這一事實，也足以打消賽克斯的控制區(qū)突變可能發(fā)生太快的疑慮。事實上，這里是一段非常可靠的區(qū)段，沒有變幻無常的突變，有可能追溯幾百代，從而探索出人類自己的祖先。當(dāng)然，也有另一種可能，控制區(qū)在倉鼠體內(nèi)很穩(wěn)定，但在人類體內(nèi)卻不穩(wěn)定。不過，賽克斯認為這種可能性不大，他準備賭一次。

事實上，不只賽克斯有這樣的興趣，世界上很多科學(xué)家很快也有了類似想法，他們意識到了線粒體DNA在解讀人類進化中的奧秘和價值。把老鼠的實驗擴大到人類先祖，首先要找?guī)讉€人類試一試。賽克斯在歐洲的人類中找到的“第一只老鼠”是俄羅斯的沙皇。