Исследование, проведенное Медицинской школой Стэнфордского университета, указывает на то, что эти два явления примерно совпадали в течение эволюционного периода: от 120 000 до 156 000 лет назад для мужчины и между 99 000 и 148 000 лет назад для женщины.«Предыдущее исследование показало, что мужской MRCA жил намного позже, чем женский MRCA», — сказал Карлос Бустаманте, доктор философии, профессор генетики в Стэнфорде. «Но теперь наше исследование показывает, что нет никаких расхождений». Предыдущие оценки мужской MRCA варьировались от 50 000 до 115 000 лет назад.Бустаманте — старший автор нового исследования, которое будет опубликовано 2 августа в журнале Science.
Ведущий автор — аспирант Давид Позник.Несмотря на прозвища Адам и Ева, которые ассоциируются с одной парой, чьи дети населяли мир, крайне маловероятно, что MRCA мужского и женского пола были точными современниками. И они были не единственными живыми мужчиной и женщиной в то время, или единственными людьми, у которых были современные потомки. Этим двум людям просто посчастливилось успешно передать определенные участки своей ДНК, называемые Y-хромосомой и митохондриальным геномом, на протяжении тысячелетий большинству из нас, в то время как соответствующие последовательности других в значительной степени вымерли из-за естественного отбора или случайный процесс, называемый генетическим дрейфом.
Последовательности ДНК, отслеживаемые исследователями, были выбраны из-за уникального способа их наследования: Y-хромосома передается только от отца к сыну, а митохондриальный геном передается от матери к ее детям. Каждый из них может служить полезным инструментом для определения родственных связей, поскольку они не подвергаются перетасовке и замене генетического материала, которые обычно происходят в большинстве хромосом человека.Исследователи сделали свое открытие, сравнив последовательности Y-хромосомы у 69 мужчин из девяти глобально различных регионов, включая те, которые только недавно стали доступны для изучения.
Представленные регионы включали Намибию, Демократическую Республику Конго, Габон, Алжир, Пакистан, Камбоджу, Сибирь и Мексику.Новые высокопроизводительные технологии секвенирования позволили исследователям выявить около 11 000 различий между последовательностями. Эти варианты позволили им установить филогенетические отношения и временные рамки между последовательностями с беспрецедентной точностью.«По сути, мы построили генеалогическое древо для Y-хромосомы», — сказал Позник. «До высокопроизводительного секвенирования дерево основывалось всего на нескольких сотнях вариантов.
Хотя эти варианты раскрывали основную топологию, мы не могли много сказать о длине какой-либо ветви — количестве вариантов, общих для всех его потомков. Теперь у нас есть более полная структура, включая значимые длины ветвей, которые являются заместителями для периодов времени между конкретными событиями ветвления ".
Бустаманте и Позник получили высокоточные результаты секвенирования на длине около 10 мегабаз ДНК Y-хромосомы (или 10 миллионов нуклеотидов) для каждого из 69 человек. Затем они оценили ежегодную скорость мутации Y-хромосомы, сопоставив ее с известным событием: человеческое поселение в Америке, которое произошло около 15000 лет назад.
Мутации, присущие всем коренным американцам сегодня, должны были существовать до заселения континентов, в то время как многие из тех, которые различаются среди коренных американцев, возникли в течение последних 15000 лет. Они повторили свой анализ с митохондриальной ДНК людей, чтобы получить две оценки времени MRCA, впервые показав, что они перекрываются.Но построенное ими дерево Y-хромосомы сделало больше, чем просто определило период времени для MRCA. Это также прояснило некоторые ранее неизвестные отношения, которые произошли между популяциями, когда люди расширились из Африки в Евразию. «Теперь мы можем очень точно датировать определенные события», — сказал Бустаманте. «Мы нашли единственный вариант, который показывает, как три древних рода соединились около 48000 лет назад, плюс-минус всего пару сотен лет.
Точность безупречная». Дерево также является примером необычайной глубины генетического разнообразия, присущего современным африканцам.Трудно сказать, что может представлять очевидное перекрытие между последовательностями мужской и женской MRCA. Причуды наследования легко увидеть даже в отдельных человеческих семьях, и выбор времени может быть просто случайностью.
Но также возможно, что это время, когда было передано только несколько последовательностей, а многие вымерли из-за внешнего события, которое еще не было идентифицировано. «По большей части, это случайный процесс», — сказал Позник. «Некоторые линии вымирают, некоторые становятся успешными. Но также возможно, что могут быть элементы человеческой демографической истории, которые предрасполагают эти линии к слиянию в определенное время».