Genetici sú zmätení rodovým zložením predkov Európanov a Aziatov. Z Afriky vyšlo oveľa viac mužov ako žien, alebo kolonialisti praktizovali matriarchiu a polyandriu, alebo muži žili oveľa dlhšie ako ich priateľky. Autori, ktorí dostali neobvyklý výsledok, neveria jednému vysvetleniu
Vedci už dnes nepochybujú o tom, že ľudská rasa sa objavila v Afrike. Odtiaľ sa Homo sapiens usadili po celom svete, obsadili kontinent za kontinentom a niekedy sa stretli so svojimi vzdialenými bratmi, ktorí opustili Afriku pred stovkami tisíc rokov skôr. Stalo sa to v Európe, kde ľudia moderného typu vyhnali neandertálcov asi pred 30 000 rokmi. Možno sa niečo podobné stalo v Ázii - napríklad v Indonézii, kde „hobiti“ostrova Flores žili len pred 20 000 rokmi, keď Homo sapiens obývali takmer celú Zem s výnimkou Ameriky.
Historici a antropológovia sa po stáročia snažili rekonštruovať postupnosť osídlenia našej planéty rasami a národmi. V posledných rokoch im genetici ponúkajú pomoc. Porovnaním chromozómov zástupcov rôznych národov môžu vedci teraz obnoviť rodinné vzťahy medzi nimi a pokúsiť sa vypočítať (na základe odhadov miery akumulácie mutácií v genóme), keď došlo k rozdeleniu medzi národmi, ktorých potomkovia sú v súčasnosti známi napríklad ako Švédi a Číňania.
Drift na chromozóme X rýchlejšie
Genetický drift je čisto náhodný jav a dodržiava zákony teórie pravdepodobnosti. Dá sa vypočítať, že genetický drift v autozómovej DNA by mal byť o 25% pomalší ako na chromozóme X.
Počas vytvárania gamét - chromozómov spárovaných s vajíčkami a spermiami sa náhodne rozchádzajú na rôzne gamety a matka môže dobre preniesť 15. chromozóm k dieťaťu od svojho starého otca a 22. od svojej starej mamy. Okrem toho aj jeden chromozóm môže niesť gény od dvoch predkov v dôsledku javu kríženia, keď si párované chromozómy vymieňajú časti podobné na koncoch počas delenia buniek. Avšak nie každá vaječná bunka a len veľmi málo spermií iniciuje nový život, odovzdaním génov dedením. Preto faktor náhody môže radikálne zmeniť frekvenciu výskytu génov medzi potomkami v porovnaní s predchodcami.
Čím menej jednotlivých chromozómov je zapojených do tohto procesu, tým viac je konečná populácia vystavená „náhodnému faktoru“a genetické zloženie malých populácií sa mení kvôli rýchlemu posunu oveľa rýchlejšie ako vo veľkých. Máme však dva typy chromozómov - pohlavné chromozómy X a Y, z ktorých posledný je v množstve 1 kus dostupný iba u mužov, a autozómy, ktoré sú rovnomerne rozdelené na mužov a ženy. V populácii, v ktorej sú muži a ženy rovnomerne rozdelení, existuje len 75 X chromozómov na každých 100 autozómov každého typu.
Na základe tejto analýzy vedci veria, že väčšina (a možno 100%) ľudí žijúcich mimo Afriky sú teraz potomkami skupiny ľudí, ktorí opustili kontinent asi pred 60 000 rokmi (plus / mínus 20 tisíc rokov). Ako dlho tento exodus trval, je ťažšie určiť, ale je jasné, že len veľmi málo ľudí začalo toľko miliárd Afričanov. Na presvedčenie o tom postačuje pozerať sa na genetickú diverzitu - množstvo rôznych variantov génov v danej populácii. Medzi čiernymi je to niekoľkokrát viac, ako sa počíta pre všetky ostatné rasy a národy dohromady.
Ak sa podrobne pozriete na genetické zloženie rás a národov, nájdete oveľa jemnejšie efekty. Napríklad sa pokúste zistiť, koľko „kolonialistov“, ktorí sa vydali na dlhú cestu z Afriky, boli muži a koľko žien.
A ukáže sa, že ich bolo niekoľkokrát viac
Toto je však iba najjednoduchšia interpretácia údajov.
Propagačné video:
Vedci sa pokúsili odhadnúť počet samičiek X chromozómov vo vzťahu k autozómom - zvyšok, párové chromozómy, ktoré nie sú pohlavia. Pretože muži nemajú dva chromozómy X, ale iba jeden, má každý muž a žena celkovo iba 3 chromozómy X, zatiaľ čo napríklad prvý alebo 15 chromozómov má 4 kusy. Podobne v každej populácii s rovnakým pohlavným zložením - kde je rovnaký počet mužov a žien - bude o 33% (4/3 krát) viac autozómov ako X chromozómov.
Ale tu je návod, ako zistiť, koľko chromozómov bolo u ľudí, ktorí zomreli pred 60 tisíc rokmi?
Musíme sa pozrieť na DNA ich potomkov a navyše nie na jedného, ale na veľký počet. A porovnajte, ako sa genofond ako celok v priebehu času menil, konkrétne ako sa v populácii zmenili relatívne frekvencie rôznych variantov DNA sekvencie (génové alely). V tomto prípade nejde ani tak o vznik novej mutácie (objavenie sa novej alely), ale o to, ako sa zmenil podiel majiteľov konkrétnej alely v skúmanej skupine ľudí.
Dôvodom týchto zmien je tzv. Genetický drift.
Toto je čisto pravdepodobnostný jav a jeho miera je nepriamo úmerná počtu chromozómov v populácii.
Preto, ak by medzi kolonizátormi, ktorí opustili Afriku, bol rovnaký počet mužov a žien, genofond spojený s X chromozómom by sa zmenil o 33% rýchlejšie ako autozomálny génový pool.
Americkí genetici pod vedením Alona Kanana a Davida Reicha z nedávno vytvoreného Broad Institute of Harvard a MIT sa pokúsili zmerať tieto rýchlosti. Na tento účel porovnali tri populácie - „západoafričanov“, „východoázijčanov“a „severoeurópanov“. Údaje o relatívnych frekvenciách tisícok rôznych variácií DNA pre ne boli zhromaždené v rámci medzinárodného projektu „HapMap“. Západnú Afriku v ňom zastupujú obyvatelia Nigérie z Nigérie, východnej Ázie - napoly Japonci a čínski Han, „severná Európa“- Američania zodpovedajúceho pôvodu.
Predpokladá sa, že prvými sú potomkovia ľudí, ktorí zostali v Afrike, a druhý a tretí sú potomkovia samotných „kolonizátorov“, ktorí opustili čierny kontinent. Ak porovnáme variácie v stovkách tisícoch pozícií DNA, môžeme štatisticky oddeliť tieto variácie - zistiť, ktoré vznikli, keď sa všetci ľudia stali Afričanmi, ktoré - počas „exodu“, a ktoré - potom, keď boli odlúčení rozdelení na Európanov a Ázijcov.
Ako ukazuje porovnanie, chromozómy X „kolonizátorov“sa nezmenili o 33%, ale o 60-70% rýchlejšie ako autozómy.
Ak sú všetky ostatné veci rovnaké, znamená to, že medzi nimi boli 3 alebo 5-krát viac mužov ako ženy!
Zodpovedajúca práca sa prijíma na publikovanie v publikácii Nature Genetics.
To, že na dlhej ceste bolo viac mužov, je pre antropológov sotva šokujúce. Štúdiom spoločenstiev lovcov a zberačov, ktoré prežili dodnes, dospeli títo vedci k záveru, že práve muži sú hnacou silou migrácie na veľké vzdialenosti, zatiaľ čo za malé vysídlenie sú zodpovedné ženy. Rozsah rozdielov - 3 - 5-krát - a skutočnosť, že prisťahovalci z Afriky nešli do susedných dedín, ale „do prázdnoty“, kde nemali nikoho na pokračovanie vo svojej rodine, prinútili Kanana a Reicha uvažovať o alternatívnych vysvetleniach.
Napríklad veľkosť ženskej populácie by mohla byť nesprávne vytlačená do génov, ak by muži z nejakého dôvodu zostali potomkami iba s malou časťou svojich spoločníkov.
Toto správanie sa praktizuje u mnohých psov a dokonca aj u niektorých opíc, kde dominantná žena nedovoľuje ostatným členom skupiny sa páriť s mnohými mužmi. Ale ľudia sa správali rovnako? Je nepravdepodobné, autori poukazujú na to, že rovnaké antropologické štúdie naznačujú šírenie polygámie skôr ako matriarchiu a polyandriu medzi poľovníckymi kmeňmi.
Možno, že muži žili dlhšie? Koniec koncov, genetický drift neurčuje čas, ale počet zmenených generácií. Ak sa ženy vymieňajú častejšie ako muži, zdá sa nám, že ich rýchlosť unášania je vyššia. Keinan a Reich a kolegovia sa opäť domnievajú, že toto vysvetlenie je v rozpore aj s antropologickými pozorovaniami.
A konečne, je možné, že počítame rýchlosť posunu zbytočne? Možno sa genofond nezmenil v dôsledku driftu, ale pod vplyvom prirodzeného výberu? Po odchode z Afriky sa napokon dramaticky zmenili vonkajšie podmienky. Možno sa ukázalo, že niektoré gény spojené s X, z ktorých nebolo v Afrike teplé ani studené, sa náhle ukázali ako kritické pre prežitie na Blízkom východe? Opäť je nepravdepodobné, že píšu autori. Po prvé, nie je jasné, prečo iba na chromozóme X. Po druhé, vedci nedokázali nájsť žiadne rozdiely v miere zmeny v génovej skupine medzi kódujúcimi a nekódujúcimi oblasťami chromozómov.
Vedci pripúšťajú, že konečne zrýchlený genetický drift pozdĺž chromozómu X zostáva záhadou.
Mimochodom, s ďalším presídlením - počas kolonizácie Európy a Ázie - nedošlo k driftovým anomáliám a práca Keinna a Reicha ukazuje pomer počtu chromozómov X k autozómom pri 3/4 (v rámci limitov chýb). Aký bol rozdiel v africkom exode? Na túto otázku zatiaľ nie je odpoveď, ale je možné, že všetci, s výnimkou Afričanov, sme deti veľmi malého počtu žien a oveľa väčší počet mužov.