在精子生成过程中，绝大多数的线粒体都被去除了，只保留极少数的线粒体提供精子运动的能量。在受精时，精子细胞核进入卵子，与卵子细胞核融合，而精子中残余的线粒体则被挡在外头，不进入卵子。因此，下一代的细胞核基因，一半来自精子，一半来自卵子，但线粒体基因则全部来自卵子。也就是说，线粒体基因属于母系遗传的。如果一位母亲没有生下女儿，那么她的线粒体基因就失传了。

    在生成精子、卵子的过程中，细胞核的基因会发生重组，把原来的排列都打乱了。但是线粒体的基因却不会重组，因此它的传递是相当忠实的。不过，并不存在百分之百的完全忠实的遗传，在线粒体基因的传递过程中，就像细胞核的基因一样，还是会发生罕见的基因突变，改变了基因序列。随着时间的推移，线粒体基因积累的突变越来越多，后代个体之间线粒体基因序列的差异也就越大。一般说来，两位个体之间线粒体基因序列差别越大，表明他们与共同祖先分离的时间越长，亲缘越疏，反之则越近。

    这样，通过比较现在各个个体之间线粒体基因序列的差异，我们就可以比较他们的亲缘关系是怎么样的，然后根据基因的突变率，就可以算出这些个体的共同祖先生活在什么时候。时间越向前推移，突变越多，但是如果越往后追溯，则突变越少，最后必然要达到一点，即不存在现存的所有突变，而只有一种原型。这时候我们就说找到了现在所有人的线粒体的共同祖先了。通过追踪线粒体基因的谱系，发现在大约14万年前出现了交叉点，表明现存所有人的线粒体基因都传自14万年前的一名女性。她被形象地称为“线粒体夏娃”。

    细胞核中决定男性性别的Y染色体也是单性遗传的，只不过它是父系遗传，由父亲传给儿子。通过比较各个个体之间Y染色体序列的差异，我们也可以计算出现在所有人的Y染色体都来自大约6万年前的一名男性。他被称为“Y染色体亚当”。

    所谓“夏娃”、“亚当”本来只是一种比喻说法，但是一般人都误会了这个发现，以为它意味着在当时只存在一个女人或一个男人。原教旨基督徒甚至把这个发现当成了《圣经》的亚当、夏娃的故事真实可靠的证明。当然也有人很奇怪“亚当”和“夏娃”生活的年代怎么会相距好几万年。

    这当然是无稽之谈。这个发现，绝不意味着14万年前只有一个女人或6万年前只有一个男人。恰恰相反，当时肯定同时生活着许多女人和许多男人，只不过她们的线粒体基因和他们的Y染色体基因没有遗传到现在而已。但是她们或他们遗传下了其他的基因。“线粒体夏娃”和“Y染色体亚当”除了遗传下线粒体和Y染色体，很可能没有其他基因一直遗传到现在。

    不仅是线粒体基因或Y染色体才存在这种情形。我们随便拿一个基因，只要把它们的突变过程追溯得足够远，总能找到一个共同祖先，只不过，这些祖先生活的时间可能各不相同。这些祖先甚至未必是人，有的可能要追溯到人进化出来之前的某个动物。

    可以说，这是统计学上的一个假象，原因就在于越往前追溯，每个人的祖先越多：你有两个父母，四个祖父母，八个曾祖父母……如果这么翻倍下去，几十代后就会成了个天文数字。但是每一代人的人数又是固定的，实际上越早期人数会越少，所以，只要追溯得足够远，当时以及在那以前生活着的、到现在还有后代的所有的人就都会成了你的祖先，依次类推，人人如此。所以，如果我们以全世界的人所共有的某项特征为据（比如线粒体基因、Y染色体或某种基因）往前追溯，最后全世界的人总能找到一个共同的祖宗，但是这绝不意味着当时就没有其他的人了，更不意味着这个老祖宗的遗传贡献就比其他的同时代的人都大。

    用姓的遗传打个比方就很容易理解了。我们拿着方氏家谱一代代往前数，最后找到了方家始祖，但是这绝不意味着方家的所有遗传都只来自方氏始祖夫妇，在方家几千年的演变中，不断地加入了外家族的血液，而这些人的血缘，都可以追溯到与方氏始祖同时期的人身上，这些人中，有的对方家血缘的贡献，说不定还超过了方氏始祖。只不过，当我们以“方”姓为标志来研究方家血缘时，把这些来自外姓的血缘都忽略掉了。