人的基因有數(shù)萬個，絕大部分位于細(xì)胞核的染色體上，但是有極少數(shù)（確切地說是37個）位于細(xì)胞質(zhì)的線粒體中。每個細(xì)胞中都有成千上萬個線粒體，它們是細(xì)胞的“呼吸器官”，為細(xì)胞活動提供能量。
在精子生成過程中，絕大多數(shù)的線粒體都被去除了，只保留極少數(shù)的線粒體提供精子運動的能量。
在受精時，精子細(xì)胞核進(jìn)入卵子，與卵子細(xì)胞核融合，而精子中殘余的線粒體則被擋在外頭，不進(jìn)入卵子。因此，下一代的細(xì)胞核基因，一半來自精子，一半來自卵子，但線粒體基因則全部來自卵子。也就是說，線粒體基因?qū)儆谀赶颠z傳的。如果一位 母親 沒有生下女兒，那么她的線粒體基因就失傳了。
在生成精子、卵子的過程中，細(xì)胞核的基因會發(fā)生重組，把原來的排列都打亂了。但是線粒體的基因卻不會重組，因此它的傳遞是相當(dāng)忠實的。不過，并不存在百分之百的完全忠實的遺傳，在線粒體基因的傳遞過程中，就像細(xì)胞核的基因一樣，還是會發(fā)生罕見的基因突變，改變了基因序列。隨著時間的推移，線粒體基因積累的突變越來越多，后代個體之間線粒體基因序列的差異也就越大。一般說來，兩位個體之間線粒體基因序列差別越大，表明他們與共同祖先分離的時間越長，親緣越疏，反之則越近。
這樣，通過比較現(xiàn)在各個個體之間線粒體基因序列的差異，我們就可以比較他們的親緣關(guān)系是怎么樣的，然后根據(jù)基因的突變率，就可以算出這些個體的共同祖先 生活 在什么時候。時間越向前推移，突變越多，但是如果越往后追溯，則突變越少，最后必然要達(dá)到一點，即不存在現(xiàn)存的所有突變，而只有一種原型。這時候我們就說找到了現(xiàn)在所有人的線粒體的共同祖先了。通過追蹤線粒體基因的譜系，發(fā)現(xiàn)在大約14萬年前出現(xiàn)了交叉點，表明現(xiàn)存所有人的線粒體基因都傳自14萬年前的一名 女性 。她被形象地稱為“線粒體夏娃”。
細(xì)胞核中決定 男性 性別的Y染色體也是單性遺傳的，只不過它是父系遺傳，由父親傳給兒子。通過比較各個個體之間Y染色體序列的差異，我們也可以計算出現(xiàn)在所有人的Y染色體都來自大約6萬年前的一名男性。他被稱為“Y染色體亞當(dāng)”。
所謂“夏娃”、“亞當(dāng)”本來只是一種比喻說法，但是一般人都誤會了這個發(fā)現(xiàn)，以為它意味著在當(dāng)時只存在一個女人或一個男人。原教旨基督徒甚至把這個發(fā)現(xiàn)當(dāng)成了《圣經(jīng)》的亞當(dāng)、夏娃的故事真實可靠的證明。當(dāng)然也有人很奇怪“亞當(dāng)”和“夏娃”生活的年代怎么會相距好幾萬年。
這當(dāng)然是無稽之談。這個發(fā)現(xiàn)，絕不意味著14萬年前只有一個女人或6萬年前只有一個男人。恰恰相反，當(dāng)時肯定同時生活著許多女人和許多男人，只不過她們的線粒體基因和他們的Y染色體基因沒有遺傳到現(xiàn)在而已。但是她們或他們遺傳下了其他的基因�！熬�粒體夏娃”和“Y染色體亞當(dāng)”除了遺傳下線粒體和Y染色體，很可能沒有其他基因一直遺傳到現(xiàn)在。
不僅是線粒體基因或Y染色體才存在這種情形。我們隨便拿一個基因，只要把它們的突變過程追溯得足夠遠(yuǎn)，總能找到一個共同祖先，只不過，這些祖先生活的時間可能各不相同。這些祖先甚至未必是人，有的可能要追溯到人進(jìn)化出來之前的某個 動物 。
可以說，這是統(tǒng)計學(xué)上的一個假象，原因就在于越往前追溯，每個人的祖先越多：你有兩個父母，四個祖父母，八個曾祖父母……如果這么翻倍下去，幾十代后就會成了個天文數(shù)字。但是每一代人的人數(shù)又是固定的，實際上越早期人數(shù)會越少，所以，只要追溯得足夠遠(yuǎn)，當(dāng)時以及在那以前生活著的、到現(xiàn)在還有后代的所有的人就都會成了你的祖先，依次類推，人人如此。所以，如果我們以全世界的人所共有的某項特征為據(jù)（比如線粒體基因、Y染色體或某種基因）往前追溯，最后全世界的人總能找到一個共同的祖宗，但是這絕不意味著當(dāng)時就沒有其他的人了，更不意味著這個老祖宗的遺傳貢獻(xiàn)就比其他的同時代的人都大。
用姓的遺傳打個比方就很容易理解了。我們拿著方氏家譜一代代往前數(shù)，最后找到了方家始祖，但是這絕不意味著方家的所有遺傳都只來自方氏始祖夫婦，在方家?guī)浊甑难葑冎�，不斷地加入了外家族的血液，而這些人的血緣，都可以追溯到與方氏始祖同時期的人身上，這些人中，有的對方家血緣的貢獻(xiàn)，說不定還超過了方氏始祖。只不過，當(dāng)我們以“方”姓為標(biāo)志來研究方家血緣時，把這些來自外姓的血緣都忽略掉了。
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