Geneticienii sunt încurcați de compoziția de gen a strămoșilor europenilor și asiaticilor. Fie mult mai mulți bărbați decât femei au ieșit din Africa, sau coloniștii au practicat matriarhia și polandria sau bărbații au trăit mult mai mult decât prietenele lor. Autorii care au primit un rezultat neobișnuit nu cred pe deplin o singură explicație
În zilele noastre, oamenii de știință nu se mai îndoiesc că rasa umană a apărut în Africa. De aici, Homo sapiens s-a stabilit în toată lumea, ocupând continent după continent și uneori întâlnindu-se cu frații lor îndepărtați, care au părăsit Africa cu sute de mii de ani mai devreme. Acest lucru s-a întâmplat în Europa, unde oamenii de tip modern au alungat neanderthalienii acum aproximativ 30 de mii de ani. Poate că ceva similar s-a întâmplat în Asia - de exemplu, în Indonezia, unde „hobbitele” insulei Flores au trăit în urmă cu doar 20 de mii de ani, când aproape tot Pământul, cu excepția, probabil, a Americii, a fost locuit de Homo sapiens.
Timp de secole, istoricii și antropologii au încercat să reconstruiască succesiunea așezării planetei noastre de către rase și popoare. În ultimii ani, geneticienii le-au oferit ajutor. Comparând cromozomii reprezentanților diferitelor popoare, oamenii de știință pot acum să restabilească legăturile familiale între ei și să încerce să calculeze (pe baza estimărilor ratei de acumulare a mutațiilor în genom) când a existat o diviziune între popoare, ai căror descendenți sunt acum cunoscuți ca, să zicem, suedezii și chinezii.
Deriva pe cromozomul X mai repede
Deriva genetică este un fenomen pur aleatoriu și se supune legilor teoriei probabilităților. Se poate calcula că deriva genetică în ADN-ul autosome ar trebui să fie cu 25% mai lentă decât pe cromozomul X.
În timpul formării gametelor - ouă și spermatozoizi - cromozomii împerecheți se diverg în gameti diferiți într-un mod aleatoriu, iar mama poate trece pe al 15-lea cromozom la copil de la bunicul său, iar a 22-a de la bunica sa. Mai mult, chiar și un singur cromozom poate transporta gene de la doi strămoși datorită fenomenului de încrucișare, când cromozomii împerecheți schimbă părți similare la capete în timpul diviziunii celulare. Cu toate acestea, nu orice celulă de ou și foarte puțini dintre spermatozoizi vor iniția o viață nouă, trecând genele prin moștenire. Prin urmare, factorul de șansă poate schimba radical frecvența apariției genelor în rândul descendenților în comparație cu strămoșii.
Cu cât sunt mai puțini cromozomi individuali în acest proces, cu atât populația finală este supusă „factorului aleatoriu”, iar compoziția genetică a populațiilor mici se schimbă mult mai rapid din cauza derivării decât în cele mari. Dar avem două tipuri de cromozomi - cromozomii sexuali X și Y, ultimul dintre ei, în cantitate de 1 bucată, este disponibil doar la bărbați, iar autosomii, care sunt împărțiți în egală măsură la bărbați și femei. Într-o populație în care bărbații și femeile sunt împărțite în mod egal, există doar 75 X cromozomi pentru fiecare 100 de autosomi de fiecare tip.
Pe baza acestei analize, oamenii de știință consideră că majoritatea (și poate 100%) dintre cei care trăiesc în afara Africii sunt acum descendenți ai unui grup de oameni care au părăsit continentul în urmă cu aproximativ 60 de mii de ani (plus / minus 20 de mii de ani). Cât a durat acest exod este mai dificil de determinat, dar este clar că foarte puțini oameni au început numeroasele miliarde de non-africani. Pentru a fi convins de acest lucru, este suficient să privim diversitatea genetică - abundența diferitelor variante de gene dintr-o populație dată. În rândul negrilor este de câteva ori mai mult decât calculat pentru toate celelalte rase și popoare combinate.
Dacă te uiți atent la machiajul genetic al raselor și popoarelor, poți găsi efecte mult mai subtile. De exemplu, încercați să vă dați seama câți dintre „coloniștii” care au pornit într-o călătorie lungă din Africa au fost bărbați și câte femei.
Și se dovedește că au fost de mai multe ori mai mulți bărbați
Totuși, aceasta este doar cea mai simplă interpretare a datelor.
Video promotional:
Pentru a evalua raportul dintre bărbați și femele din populația fondatoare a populației non-africane, oamenii de știință au încercat să estimeze numărul de cromozomi X de sex feminin în raport cu autosomii - restul, perechi, cromozomi fără sex. Deoarece bărbații nu au doi cromozomi X, ci doar unul, în total orice bărbat și femeie au doar 3 cromozomi X, în timp ce, de exemplu, primul sau 15 cromozomi au 4 bucăți. De asemenea, în orice populație cu compoziție de sex egal - unde există un număr egal de bărbați și femei - va exista cu 33% (de 4/3 ori) mai mulți autosomi decât cromozomii X.
Dar iată cum să aflați câți cromozomi au fost la persoanele care au murit acum 60 de mii de ani?
Trebuie să ne uităm la ADN-ul urmașilor lor și, în plus, la nici unul, ci la un număr mare. Și comparați cum s-a schimbat ansamblul genei în ansamblu, și anume, cum s-au schimbat frecvențele relative ale diferitelor variante ale secvenței ADN (alele genice) în populație. În acest caz, vorbim nu atât despre apariția unei noi mutații (apariția unei noi alele), ci despre cât de mult s-a schimbat proporția proprietarilor unei alele particulare din grupul studiat.
Motivul acestor modificări este așa-numita derivă genetică.
Acesta este un fenomen pur probabilistic, iar rata lui este invers proporțională cu numărul de cromozomi din populație.
Prin urmare, dacă ar exista un număr egal de bărbați și femei printre coloniștii care au părăsit Africa, grupul de gene asociat cu cromozomul X s-ar schimba cu 33% mai rapid decât grupul genic autosomal.
Geneticienii americani, conduși de Alon Kanan și David Reich, de la recent format Broad Institute of Harvard și MIT, au încercat să măsoare aceste viteze. Pentru a face acest lucru, au comparat trei populații - „vest-africani”, „est-asiatici” și „nord-europeni”. Datele privind frecvențele relative ale mii de variații diferite de ADN pentru acestea au fost colectate în cadrul proiectului internațional „HapMap”. Africa de Vest este reprezentată în ea de poporul yoruba din Niger, Asia de Est - de jumătate japoneză și Han chineză, „Europa de Nord” - de americanii de origine corespunzătoare.
Se presupune că primii sunt descendenții oamenilor care au rămas în Africa, iar al doilea și al treilea sunt descendenții foarte „colonizatorilor” care au părăsit continentul negru. Comparând variațiile în sute de mii de poziții ADN, se poate separa statistic variațiile - pentru a afla care a apărut atunci când toți oamenii au devenit africani, care - în timpul „exodului” și care - după aceea, când cei plecați au fost împărțiți în europeni și asiatici.
După cum a arătat comparația, cromozomii X ai „colonizatorilor” s-au schimbat nu cu 33%, ci cu 60-70% mai repede decât autosomii.
Toate celelalte lucruri fiind egale, asta înseamnă că au fost de 3 ori chiar de 5 ori mai mulți bărbați decât femei!
Lucrările corespondente sunt acceptate pentru publicare în Nature Genetics.
Faptul că antropologii au fost mai mulți bărbați în călătoria lungă. Studiind comunitățile de vânători-culegători care au supraviețuit până în ziua de azi, acești oameni de știință au concluzionat de mult că este vorba despre bărbații care sunt forța motrice a migrației pe distanțe lungi, în timp ce femeile sunt responsabile pentru deplasările mici. Cu toate acestea, amploarea discrepanței - de 3-5 ori - și faptul că imigranții din Africa nu au mers în sate vecine, ci „în gol”, unde nu aveau pe nimeni să-și continue familia, au obligat Kanan și Reich să se gândească la explicații alternative.
De exemplu, mărimea populației feminine ar putea fi incorect imprimată în gene dacă bărbații, dintr-un anumit motiv, ar lăsa urmași doar cu o mică parte din tovarășii lor.
Acest comportament este practicat la mulți canini și chiar unele maimuțe, unde femela dominantă nu permite altor membri ai haitei să se împerecheze cu numeroși bărbați. Dar oamenii s-au comportat la fel? Este puțin probabil, subliniază autorii, deoarece aceleași studii antropologice indică răspândirea poligamiei, mai degrabă decât a matriarhiei și a poliandriei între triburile de vânătoare.
Poate că bărbații au trăit mai mult? La urma urmei, deriva genetică determină nu timpul, ci numărul de generații schimbate. Dacă femeile sunt înlocuite mai des decât bărbații, atunci ni se pare că viteza lor de derivă este mai mare. Din nou, Keinan și Reich și colegii sunt de părere că această explicație contrazice și observațiile antropologice.
În cele din urmă, este posibil să socotim degeaba viteza de derivă? Poate că grupul de gene nu s-a schimbat din cauza derivării, ci sub influența selecției naturale? La urma urmei, condițiile externe s-au schimbat dramatic odată cu ieșirea din Africa. Poate că unele gene legate de X, din care nu era nici cald nici rece în Africa, s-au dovedit brusc critice pentru supraviețuirea în Orientul Mijlociu? Din nou, puțin probabil, scriu autorii. În primul rând, nu este clar de ce numai pe cromozomul X. În al doilea rând, oamenii de știință nu au reușit să găsească nicio diferență în viteza de modificare a grupului de gene între regiunile de codificare și cele care nu codifică cromozomii.
În ultimă instanță, deriva genetică accelerată de-a lungul cromozomului X rămâne un mister, recunosc oamenii de știință.
Apropo, odată cu relocarea ulterioară - în timpul colonizării Europei și Asiei - nu au existat anomalii în derivă, iar lucrările lui Keinan și Reich arată raportul dintre numărul de cromozomi X și autosomi la 3/4 (în marja de eroare). Cum a fost exodul african atât de diferit? Încă nu există niciun răspuns la această întrebare, dar este posibil ca noi, cu excepția africanilor, să fim copii cu un număr foarte mic de femei și un număr mult mai mare de bărbați.
