Y染色体传递着姓氏的信息，这种看不见的传递比姓氏本身的传递要精确得多，因为姓氏传递有时有变数。比如有人中途改姓、有人被别人赐姓、孤儿随继养者姓、偶尔有人随了母亲的姓等等。当皇帝赐给功臣们自己的姓时，受赐者弃掉祖宗的姓后，还要感恩戴德。更常见的恐怕是隐匿发生的绿帽子事件，这类事很难记载，因而更难琢磨。据说在美国，约有10~15%的父亲养的不是自己的孩子，而他们并不知情。相比之下，Y染色体的遗传则稳定得多，因此可以用Y染色体的信息修正姓氏的传递差错。
不过，Y染色体DNA序列也不是绝对稳定的，也会缓慢地变化。这种变化叫基因突变，即DNA序列的改变。我们知道，祖宗的Y染色体并不直接给我们，而是给我们一个拷贝，我们生儿育女时再次复制，这样一代代向下传。经过n次复制后，如果再和原始拷贝比较，出些错是难免的。好在DNA的复制足够精确，一般在几百年内不致有什么大的不同，至少在可追踪姓氏的年代里Y染色体还是稳定的。但如果时间延长到几千几万年，就会出现不同了。假如在所检测的Y染色体片断上男人甲和男人乙有一个碱基不同、和男人丙有两个碱基的差别，这能说明什么？如果考虑到碱基替换率的相对恒定性，则我们可以较有把握地说，甲和乙的血缘关系比甲和丙近一些；或者说甲和乙的祖先在历史的某个时期曾经拥有同样的Y染色体，而甲和丙则可能是更早时期的祖先共有一条Y染色体。
如果一直这样追踪，关系越来越远的亲属也会不断地加入到这个家族体系中，直至把全人类的男人都包括进去为止。其结果是世界上所有男人（当然，他们身边还有女人）在远古时期只有一个老祖宗，他的Y染色体传递给了所有男人。这可能吗？完全可能。进化生物学家已经计算出，这个男性祖先生活在距今12~20万年前的非洲，叫做Y染色体亚当（Y-chromosomal Adam）。这是借用了圣经故事中上帝创造的第一个男人的名字。不过这个“亚当”比那个亚当靠谱，起码我们能断定他存在过。
看到这儿，很多人可能会迷惑了：难道人类真有一个唯一的男性祖先存在吗？那他有若干女人，还是只有一个“夏娃”？这个男性祖先的父亲又是谁，是不是还算作“人”？其实，之所以产生这类问题，都是被我们固有的错误思维方式误导啦。在任何时候，不管是古人类时期还是古猿类时期，任何物种要想延续都需要一个起码的种群数量，孤零零的个体是难以为继的。人类进化的历史延续了几百万年，Y染色体亚当只是生活在这缓慢变化的时间长河中无甚特殊的时期的一个无甚特殊的个体。他周围有许多和他相似的男人，以及大致同等数量的女人。据估计，在人类走出非洲之前曾长期维持在一万左右的人口规模。人口最少的时候发生在约七万年前，估计只剩下两千人。任何物种，如果数目低到这样一个水平时，差不多就算是濒危物种了。要知道野生大熊猫目前还有1000只左右呢，已经让我们神经兮兮的了，人类的某一个时期跟这也差得不远啦。但即使在只有两千人的时期，也还是有一千左右的男人，他们的后代都哪去了？假定他们每个人都有自己的一条独特的Y染色体，这些Y染色体的继承者呢？我们只能断定，很遗憾，他们都失传了。
整个物种的其他Y染色体都失传，只有一条传到现在，这可能吗？
完全可能，而且看来就是这样。其实，一条Y染色体能一直传下来是非常不易的事，它要求在成千上万代的传递链中，每次都必须生下能继续生育的男孩。如果某个男人没生男孩，或他生下的男孩没有再生育，那么他的Y染色体就算是走到了死胡同。绝大多数时候并不是这条Y染色体有什么不好，仅仅是命不好罢了。我们周围这种情况比比皆是。一对夫妻如果生下一个、两个，或三个孩子，其中没一个男孩的可能性分别是1/2、1/4、1/8。试想，一个家族的Y染色体如果想在成千上万次传递中永远不落入倒霉的终端，这该有多难？由于每个基因有1/2的概率被传递到后代，所以后代中该基因的比例就会有一定随机性，而这种随机性会造成这个基因的群体频率产生随机增减，这种现象在遗传学上叫做遗传漂变。其实，Y染色体以及姓氏的传递在很大程度上都遵循着遗传漂变的原则。这个原则告诉我们，在传递过程中不时会有一些倒霉者在中途消失。最初存在的Y染色体的数量只会越来越少。
人类直到现代才知道Y染色体，但历史上一直有姓氏的记载。如果不添加姓氏，姓氏是否会越来越少呢，似乎有这样的趋势。拿中国的姓氏来说，历史上记载的姓氏据说达两万个以上，那现在人口普查能查出多少姓呢？也就几千个吧。还有一万多个姓去哪了呢？只能推断它们在某一时期消失了，所遵循的也是遗传漂变的原理。中国的姓氏产生得较早，有几千年的历史，与此相对应的就是明显的大姓现象，排名前十的大姓即可占据中国近半数的人口。排名前三的王、李、张所占人口的比例都超过了7%，这就是长期漂变的结果，这在世界上其他民族中是很少见的。例如，德国第一大姓Müller只占德国人的0.95%，英国第一大姓Smith只占1.15%，挪威第一大姓Hansen占1.31%，等等。这与这些国家姓氏产生时间较短，只有几百年的历史有关。我们的近邻日本，多数人在一百多年前才开始有姓，他们的姓氏数多达12万，远多于现代中国人的姓氏数。总结这些，我们是否可以得出一个民族的姓氏史越久、姓氏就越少、姓氏分布就越集中的结论呢？按照这个趋势，会不会有一天，所有中国人只剩下一个姓呢？假如我们不创造新的姓，这种结局几乎是一定会到来的。Y染色体就经历了这样的路程。
现在该明白为什么现在全人类男人都只有亚当Y染色体了吧，那是因为与Y染色体的亚当同时代的那些男人，他们的Y染色体陆续在人类史的某些时期绝种了。不过，你要说这些男人的基因都没有传下来，那又大错特错了。根据孟德尔的自由组合律，不同的染色体向后代的传递是互不影响的，Y染色体传不下来不等于其他染色体的片段传不下来。在《Y染色体的故事（一）》中谈到，即使孔子的家谱记录正确无误，那些孔子的传人能确实得到的也只是孔子的Y染色体，这一点也适合于Y染色体亚当——这位“亚当”能留给当今男人的恐怕主要也就是这条本身没有多少基因的Y染色体了。对于人类99%以上的其他基因来说，与Y染色体亚当同时代的很多男人和女人都是贡献者，只不过他们不贡献Y染色体罢了。
有没有可能知道这个Y染色体亚当那时生活在哪儿呢？可以的。方法是比较这条Y染色体的各种变异类型在全球各地的分布。结果发现，在非洲的东部和中部地区具有最丰富的Y染色体变异类型，而在非洲的其他地方和其他大洲的变异类型就少得多。我们考虑到在人的一生中，大部分人主要还是留在原地生活，只有少数的人迁徙到其他地方；历史上Y染色体亚当的子孙们也大致如此，他们多数留在了原地，少数跑得很远，与此相随的是多数发生了一定变异的Y染色体也会留在原地，所以我们会在原地检测到较多的Y染色体变异。这个“原地”就应该是现在的东非或南非，这就是 “亚当”当年可能生活的地方。目前非洲人口相对于其他大洲并不算多，这是由于到达其他地方的“移民”们生育并存活的子孙相对较多所致。他们现在人多，但在几万年前他们的祖先数量并不多，所以他们之间共享相同的、或近缘的Y染色体的时候也较多。而非洲人尽管人口较少，但他们之间在亲缘关系上差别却相对较大。
到此为止，我们一直在谈论作为全男性遗传的Y染色体，有没有只经过母系传递的遗传物质呢？还真有。但这不是某条染色体，而是位于细胞核之外的、线粒体中的DNA。在受精的时候，精子中只有细胞核有资格进入卵子；细胞质中的其他成分包括线粒体，都被排除在卵细胞膜之外。这样，受精卵里就只有来自母亲的线粒体；所以经过胚胎发育出来的所有细胞中的线粒体DNA，都来自母亲。这些线粒体DNA只能再通过女儿传给她们的儿女。线粒体DNA如果传到了儿子那儿，它们只能自认倒霉，因为它们再也没有向后代传递的机会，就像一个男人没法向女儿传递Y染色体一样。于是，我们就有了经过母系传递的遗传物质标签：线粒体DNA。
像Y染色体DNA一样，线粒体DNA也可以用于追踪人类祖先的遗迹。我们每个人的亲属可以分成两个部分，父亲那边的亲戚和母亲那边的亲戚。线粒体DNA用于标记母亲那边的亲戚，这些亲戚包括外婆、舅舅、姨妈及其子女之类，他们的共同遗传标记就是某条线粒体DNA。这个母系家族也可以不断扩大，做成家谱，包含进越来越多的远房表亲，这些母系的表亲都共有某条线粒体DNA。仿照对Y染色体DNA进行追踪的做法一直做下去，最终也会找到所有的人类线粒体的共同祖先。这是一个女人，我们管她叫做线粒体夏娃（Mitochondrial Eve）。与Y染色体亚当只提供了所有男人Y染色体相似，这个线粒体夏娃只提供给全人类的线粒体，而不是其他任何基因。我们也可以根据线粒体DNA的突变率和世界不同地区线粒体变异的丰富程度，去推算线粒体夏娃生活的年代和地区。其结果和Y染色体亚当基本一致，她大约生活在20万年前的非洲。
这样，人类遗传学家就有了两套遗传标签：Y染色体DNA和线粒体DNA。分别用它们去追踪人类的父系祖先和母系祖先，追踪这些DNA在这个星球上各自走过的痕迹，结果得到了相当丰富、惊人的发现。
作者：老谈谈。北京理工大学教授。
