在讲述这一节的内容之前，先要说点理论知识。人类有文字记述的历史，大概不超过五千年。上一节所述的内容，是通过考古发现、DNA分析结合推理得出的，并非史料记载。近年来，随着科技的进步，分子生物学迅速兴起，对研究古人类的迁徙提供了巨大的帮助。而本节的内容，就大量应用了分子生物学的成果。
我们都知道，人类的细胞中有23对合计46条染色体，其中22对为常染色体，另外一对为性染色体。人类的遗传物质来自父母双方，其中父系贡献XY两条性染色体，母系贡献XX两条性染色体。如果父系的X与母系的X结合，后代为女性；如果父系的Y与母系的X结合，后代为男性，这点相信大家都了解。
然而在结合过程中，父母双方的染色体会被打断重新拼接，即为重组。其中，有的区段会重组，没有继承性，所以对于研究遗传关系没有太大意义。有些区段则不会重组，也就是代代相传。在这段非重组区，有一种基因（DNA为基因的英文简写），叫线粒体基因（mtDNA）。在人体内，除成熟的红细胞外，所有细胞内都有线粒体基因。也就是说，X、Y染色体中均有线粒体基因，在遗传过程中可以传给下一代。然而，在精子生成的过程中，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的能量。在受精时，精子细胞进入卵子，与卵细胞融合，而精子中残余的线粒体则被挡在外头，不能进入卵子。也就是说，父系的线粒体基因（mtDNA）无法传给后代。因此，虽然下一代子女的细胞核基因，一半来自精子，一半来自卵子，但线粒体基因却全部来自卵子，也就是源自母系。这相当于一个女性特有的logo，只能通过母亲传给女儿，女儿再传给她的女儿，不断遗传下去。这就为我们研究人类的起源、迁徙提供了很大的帮助，因为根据不同人群中同种logo的分布、延续，可以推测出他们的母系起源。
知道了这一点，我们再来看一个分子生物学的研究成果。1987年，三位分子生物学家卡恩、斯通金和威尔逊，通过选择祖先来自非洲、欧洲、亚洲、中东、巴布亚新几内亚和澳大利亚土著的127位妇女，从他们生产后的婴儿胎盘细胞中成功地提取出线粒体基因，并对其序列进行了统计和分析。根据他们的研究，所测定的婴儿的mtDNA，可以将所有现代人的起源追溯到大约29万年-12万年前生活在东非的一个女性。她就是今天生活在地球上各个角落的人的共同“女祖先”，并将其命名为“夏娃”。
以上成果是基于线粒体基因的母系遗传特征，原理就是线粒体基因不会重组，因而线粒体基因的传递是很可靠的。但是可靠归可靠，在线粒体基因的传递过程中，还是会发生比较罕见的基因突变，改变了基因序列。突变后的基因会被后代保留下来，并继续传给下一代。随着千百人不断繁衍，更晚的后代线粒体基因积累的突变数量会变得更多，后代个体之间线粒体基因序列的差异也随之越来越大。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。
以上，就是基于母系线粒体基因（mtDNA）遗传的研究成果。同样，科学家们对基于父系的Y染色体遗传也有类似的研究。2000年，斯坦福大学的昂德希尔教授等利用变性高效液相层析技术，分析得到218个Y染色体单核苷酸多态位点，构成的131个单倍型，对全球1062个具有代表性的男性个体进行研究，同样根据分析结果绘制出一个系统树。
Y染色体系统树所展示的结果与mtDNA系统树的结果非常相似。通过统计Y染色体上的基因突变速率，可以追溯到一个来自非洲的共同起源，并将其命名为“亚当”。这再一次说明，欧洲和亚州等世界其他现代人群都起源于非洲，而美洲和澳洲现代人群又起源于亚洲人群。这就是与“夏娃假说”相呼应的“亚当假说”。
“亚当假说”是基于Y染色体DNA的父系遗传特性。Y染色体上的基因，完全来自于父亲这边，通过爷爷传给父亲，父亲传给儿子。通俗来说，就是你爷爷有这个logo，你爹也有，再传给你，当然，你得是男的，就这样代代相传。
和线粒体类似，Y染色体上非重组区的Y-SNP也有一定几率会发生突变。但这种突变更稳定，而且概率比线粒体高，所以每一个突变节点都更容易被记录和找到。这种突变也会通过单倍遗传，一代代积累下来。这里有点专业，打个比方来解释一下。就以刚刚的用作比方的logo来说。假设你爷爷传给你的logo是个红色的奔驰标志（奔驰汽车商标，应该都知道），传到你这里的时候，这个标志发生了一些变化。logo中向上的一条变了一点颜色，变成了橘红色。但由于结构没有变化，只是颜色变了些，所以还是可以看出这是你爷爷传给你的那一条，这就是前文所说的叫多态性。因为多态性是代代积累的，也就是说，多态性越多的人群，相当于他们的传递代数也越多，就证明他们越古老。这种非重组区段上的突变是紧密相连的，每一个突变都代表着整个区段的特性。先后发生的突变，有上下游的继承关系，而相关联的突变构成的组合称之为“单倍群”。
通俗点讲，就是父母双方体内各会有一个logo，如果后代是男性，父系的logo就会传给他，也就是Y染色体父系遗传；如果后代是女性，母系的logo就会传给她，也就是线粒体基因母系遗传。同时，这个logo在传了很多代之后，可能会发生变化。颜色、图形与上代稍有不同，这种不同叫多态性，而产生不同的时间点，我们称之为基因突变节点。
科学家们为了方面记录，按照突变时间的先后顺序，给每一个重大的突变标注上字母，按照英文字母A、B、C、D等这样排序。同时，每个重大突变后还会有一些小的突变，同样以英文字母标注，还加上了阿拉伯数字，例如著名的“O3-M168”。以上的结论，都是基于分子生物学和其下分支分子人类学的研究成果。
