О митохондриальной Еве, потомках Чингисхана и истории человечества
В околонаучной мифологии довольно популярное место занимают представления о так называемой «митохондриальной Еве» [1]. Нередко приходится сталкиваться с самыми разнообразными трактовками этого феномена, в том числе с попытками использовать его для «доказательства» библейских легенд и отрицания научных представлений о происхождении человека. Ну ещё бы, ведь речь идёт о единственной «прародительнице» всего рода человеческого! Каким же образом её существование согласуется с современными представлениями об эволюции человека?
Первое, что отличает «митохондриальную» Еву, — она, в отличие от библейской, не была в своё время единственной представительницей человеческого рода. В самом деле, факт того, что все ныне живущие люди являются потомками этой самой «Евы», означает лишь, что её современницы не оставили потомков по прямой женской линии, доживших до наших дней. Почему так получилось? Здесь надо сделать краткий экскурс в основы молекулярной генетики.
Митохондриальная ДНК может быть унаследована только от матери, поэтому в череде поколений передаётся строго только по женской линии. В любой генеалогической линии в мтДНК постепенно накапливаются мутации, отличающие её от исходного варианта, причём скорость возникновения и накопления этих мутаций известна. Таким образом, сравнивая состав мтДНК представителей разных линий, можно вычислить, сколько поколений назад произошло их разделение.
Если абстрагироваться от молекулярной биологии, и привлечь на помощь один только здравый смысл, уже становится понятно, что при движении вглубь поколений вероятность найти общего предка для кого бы то ни было увеличивается. Ведь в каждом поколении будет какое-то количество женщин, не имеющих дочерей, — линия их мтДНК прерывается. Если, скажем, сосчитать всех живущих в какой-то момент времени женщин, то число их матерей можно подсчитать, зная, какое количество женщин являются сёстрами (родными или единоутробными). Число матерей будет всё время уменьшаться с каждым поколением. Таким образом мы рано или поздно придём к «праматери всех людей».
Естественно, речь здесь идёт не о единственном общем предке (и, кстати, даже не о ближайшем, а лишь о ближайшем общем предке по прямой женской линии). Мать «митохондриальной Евы», её бабушка и т. д. — каждая из них так же является предком всех ныне живущих людей. Это второе, что отличает «митохондриальную» Еву от библейской.
Человечество неоднородно, и состоит из большого числа локальных популяций. Даже в наше время обмен генами между популяциями, скажем, японцев и бушменов неисчислимо мал, а в древности столь отдалённые популяции были изолированы ещё надёжнее, чем сейчас. Поэтому для двух случайно взятых женщин существует значимая вероятность оказаться сёстрами только в том случае, если они относятся к одной популяции. Поэтому «митохондриальная Ева», скорее всего, могла жить не позже, чем произошло разделение единой популяции наших предков. Данные палеоантропологов о первичном расселении первых представителей Homo sapiens дают нам «вилку» между 100 и 200 тыс. лет назад (около 200 тыс. лет назад — вообще самые представители человека современного типа, около 100 тыс. лет назад — расселение людей за пределы Африканского континента). Эти цифры отлично согласуются с возрастом «митохондриальной Евы», полученным молекулярными генетиками.
Впрочем, однозначно утверждать, каким образом должны соответствовать друг другу данные палеоантропологии и молекулярной генетики, сложно. Ведь если разделившиеся популяции сохраняют хоть какой-то обмен генами, не исключена возможность «передачи» митохондриального генома из одной популяции в другую, после чего он может даже «вытеснить» первоначальные митотипы.
Наряду с «митохондриальной Евой» существует и «генетический Адам». Генеалогию по мужской линии можно проследить с помощью Y-хромосомы — она имеется только у мужчин и передаётся от отца к сыну. По подсчётам генетиков, «Y-хромосомный Адам» жил существенно позже «митохондриальной Евы. Это неудивительно, так как разброс по числу потомков у мужчин может быть гораздо больше, чем у женщин, — и, соответственно, утрата в популяции Y-хромосом идёт быстрее.
Что ж, если всё человечество имеет общего предка по мужской линии, который жил, возможно, несколько десятков тысяч лет назад, то для относительно небольшой группы людей такой предок может найтись в гораздо менее отдалённом прошлом. В 2003 году в журнале «The American Journal of Human Genetics» была опубликована статья, авторы которой анализировали Y-хромосому представителей разных национальностей, населяющих пространство от Тихого океана до Каспийского моря [2]. В частности, ими обнаружена Y-хромосомная линия, объединяющая около 8% всех доноров и время происхождения которой — примерно 1000 лет назад. Таким образом, 8% населения на исследованной территории предположительно имеют общего предка по мужской линии.
Результат, на первый взгляд, достаточно тривиальный, но авторы сделали из него настоящую сенсацию. Они задались вопросом, кто, собственно, мог бы быть таким общим предком для столь большого количества людей, и предположили, что это был не кто иной, как Чингисхан. Такой вывод сделал работу исключительно известной, причём в многочисленных популярных обзорах и репортажах на эту тему ответ на вопрос о личности того самого плодовитого предка преподносится не как предположение, а как установленный факт.
Какие доводы приводят авторы статьи? Они подсчитали, что случайное распространение «звёздного кластера» (как они называют ту самую группу гаплотипов) за столь небольшой отрезок времени исключительно маловероятно, и сделали вывод, что такое распространение могло происходить только под действием отбора. Давайте для начала разберёмся, каким именно образом отбор должен действовать в этой ситуации. Ясно, что различия по числу детей у мужчины не обязательно связаны с какими-то его наследственными качествами «хорошего производителя», они могут быть просто случайными. Безо всяких различий в селективной ценности исходных генетических линий каждая из них в любой момент времени имеет ненулевые шансы оборваться, а возникнуть вновь — никогда. Такое случайное выпадение из популяции генетических линий носит название дрейфа генов. В большой популяции вероятность для худо-бедно распространённого гаплотипа исчезнуть в результате случайного дрейфа очень мала, так как частота его, немного сократившись в одном поколении, может снова увеличиться в другом. Например, человек может оставить мало детей, но они, в свою очередь, могут оказаться гораздо более плодовиты, — или наоборот.
Отбор же будет определять более или низкую плодовитость в череде поколений: если, например, все носители данной Y-хромосомы имеют повышенные шансы оставить много потомства, данный гаплотип будет быстро распространяться в популяции. Скажем, если Чингисхан — человек, обладавший огромной властью и авторитетом, — мог оставить большое потомство, то и сыновья его, будучи, как говорится, не последними людьми, обладали аналогичными (пусть и, возможно, немного меньшими) возможностями. Тут всё ясно, и для любого здравомыслящего человека не будет даже никакой необходимости проверять «гипотезу о случайности» — ведь существование в человеческом обществе описанного механизма отбора и так не вызывает сомнения.
А вот вопрос о том, какова вероятность того, что родоначальником носителей Y-хромосом «звёздного кластера» был именно Чингисхан, — остаётся на совести авторов. Вероятно, его кандидатура действительно представляется наиболее подходящей по сравнению с любой другой. Но сколько ещё человек могут претендовать на роль «родоначальника» и насколько они проигрывают в этом Чингисхану? «Наиболее вероятное» ведь совсем не обязательно означает «достаточно вероятное». Вопрос этот повисает в воздухе, превращая, на мой взгляд, выводы авторов статьи в чистейшую спекуляцию.
Сама по себе территория империи Чингисхана представляется довольно логичной ареной для распространения каких-то гаплотипов, появившихся в то время, — собственно, ведь речь идёт о последнем в истории довольно значимом эпизоде «перемешивания генов» в этом регионе. Хотя, к примеру, Тюркский каганат тоже может оказаться не таким уж плохим «кандидатом» на эту роль.
Напрямую проверить «причастность» Чингисхана к происхождению «звёздного кластера» не представляется возможным — его останки, как известно, не найдены. Однако в разных странах по сей день существует большое количество родов, официально считающихся восходящими к Чингисхану по мужской линии, — они должны иметь его Y-хромосому. Анализ генетического материала ныне живущих чингизидов, насколько мне известно, не проводился. Таким образом, получается, что указание персоны Чингисхана в качестве предка 16 миллионов человек основано всего лишь на утверждении, что он был «крутым парнем».
Литература:
1. Vigilant L., Stoneking M., Harpending H., Hawkes K., Wilson A. C., 1991. African populations and the evolution of human mitochondrial DNA // Science, 253 (5027), 1503—1507.
2. Tatiana Zerjal, Yali Xue, Giorgio Bertorelle, R. Spencer Wells, Weidong Bao, Suling Zhu, Raheel Qamar, Qasim Ayub, Aisha Mohyuddin, Songbin Fu, Pu Li, Nadira Yuldasheva, Ruslan Ruzibakiev, Jiujin Xu, Qunfang Shu, Ruofu Du, Huanming Yang, Matthew E. Hurles, Elizabeth Robinson, Tudevdagva Gerelsaikhan, Bumbein Dashnyam, S. Qasim Mehdi, and Chris Tyler-Smith, 2003. The Genetic Legacy of the Mongols // The American Journal of Human Genetics, Volume 72, Issue 3, 717-721.
21.02.10.
|
>