Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Картинка дня
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Масштабы: времена
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на «Элементы»



ВКонтакте
в Твиттере
в Фейсбуке
на Youtube
в Instagram



Библиотека

 
Т. Дамур
«Мир по Эйнштейну». Глава из книги


Л. Франк
«Мой неповторимый геном». Глава из книги



В память о Леониде Вениаминовиче Келдыше (07.04.1931–11.11.2016)


Н. Жизан
«Квантовая случайность». Глава из книги


Интервью с С. Ландо
Сергей Ландо: «Прорывы в математике плохо предсказуемы»


В. Гаврилов
Загадка зарянки


А. Левин
Астрономия темного


В. Мацарский
Бодался Чандра с сэром Артуром


О. Макаров
Секрет разделения


М. Никитин
«Происхождение жизни». Глава из книги







Главная / Новости науки версия для печати

Древнейшая история человечества пересмотрена


По-видимому, многие разновидности древних людей, до сих пор считавшиеся вымершими тупиковыми ветвями, не исчезли бесследно. Их прямые потомки живут и поныне — это мы с вами (изображение с сайта www.d.umn.edu)
По-видимому, многие разновидности древних людей, до сих пор считавшиеся вымершими тупиковыми ветвями, не исчезли бесследно. Их прямые потомки живут и поныне — это мы с вами (изображение с сайта www.d.umn.edu)

Известный антрополог и популяционный генетик Алан Темплтон привел веские доводы против теории, считавшейся общепризнанной последние 20 лет. Новые генетические данные показывают, что древнее евразийское человечество не было вытеснено сапиенсами, вышедшими из Африки 80-100 тыс. лет назад, а смешалось с ними. В наших жилах течет кровь евразийских архантропов, а возможно, и неандертальцев.

Факты, с которыми все согласны

Прародиной человечества была Африка, в этом сейчас не сомневается никто. Примерно 1,9 млн лет назад наши далекие предки — ранние архантропы, носители галечной (олдовайской) культуры, впервые вышли за пределы родного континента, о чем свидетельствуют, в частности, недавние находки в Грузии. Архантропы широко расселились по Южной Азии. 800-600 тыс. лет назад состоялась вторая евразийская экспансия выходцев из Африки, на этот раз осуществленная более продвинутыми представителями рода человеческого (Homo antecessor и ему подобные, носители сложившейся ранее в Африке ашельской культуры).

Европейские и западноазиатские популяции этих людей спустя несколько сот тысячелетий стали неандертальцами, а в Африке тем временем их дальние родичи эволюционировали в «анатомически современного человека» — Homo sapiens. Примерно 100 тыс. лет назад небольшая группа сапиенсов вышла из Африки и постепенно заселила Азию, Австралию и Европу. Всё это — вполне достоверные факты. Специалисты спорят о другом: смешались ли представители «последней волны» с древним евразийским человечеством или полностью вытеснили его?

Митохондриальная Ева и Игрек-Хромосомный Адам в африканском Эдеме

В течение двадцати последних лет решительный перевес был на стороне второй точки зрения. Главным аргументом были результаты анализа митохондриальной ДНК (мтДНК) современных людей, в меньшей степени — Y-хромосомы. На основе полиморфизма нуклеотидных последовательностей мтДНК было реконструировано эволюционное древо этой части человеческого генома, ветви которого, если двигаться по ним сверху вниз (вспять во времени), сходились в одну точку во времени и пространстве: Африка, около 150 тыс. лет назад. Так появилась в научной печати и в СМИ «митохондриальная Ева» (митохондрии передаются по материнской линии), а вслед за ней аналогичным образом возник и «Y-хромосомный Адам» (Y-хромосома есть только у мужчин и передается от отца к сыну), живший примерно в то же время и в том же месте.

Эти результаты были восприняты общественностью очень бурно, и, как водится, мало кто понял их истинный смысл. На самом деле, как справедливо отмечает Алан Темплтон, ничего удивительного нет ни в Адаме, ни в Еве. Любые гомологичные участки ДНК где-нибудь в прошлом неизбежно сходятся в одну точку, то есть в одну предковую молекулу ДНК. И эта точка вовсе не обязательно совпадает с моментом возникновения вида. Более того, если брать разные гомологичные участки ДНК, каждый из них даст свою, отличную от других «точку схождения». Приблизительное совпадение результатов по мтДНК и Y-хромосоме — не более чем случайность, отчасти объясняющаяся тем, что оба этих участка генома имеют общее свойство: они присутствуют в каждой клетке лишь в одном экземпляре (в отличие от большинства других участков генома, которые присутствуют в двух экземплярах). Есть еще Х-хромосома, занимающая промежуточное положение: у женщин она присутствует в двух экземплярах, у мужчин в одном.

Темплтон показал, что ожидаемое время схождения эволюционного древа, построенного для отдельного участка ДНК, в одну точку, зависит от того, в скольких экземплярах присутствует данный участок в клетках. Быстрее всего должны сходиться как раз мтДНК и Y-хромосома (что и наблюдается, они сходятся примерно 150 тыс. лет назад). Это не значит, что именно тогда и появился H. sapiens, это значит лишь, что эти участки генома не годятся для реконструкции более давних событий. Участки, локализованные на Х-хромосоме, сходятся в более далеком прошлом (до 2 млн лет); все остальные участки — в еще более глубокой древности, некоторые даже еще до того, как разделились эволюционные линии человека и шимпанзе.

Время «схождения» отдельных участков человеческой ДНК в одну точку в прошлом, определенное методом молекулярных часов (для калибровки использовалось время разделения линий человека и шимпанзе — 6 млн лет назад). Левые два столбика — Y-хромосома и мтДНК, «сходящиеся» раньше всех — примерно 150 тыс. лет назад. Вторая группа — участки, расположенные на X-хромосоме. Третья — на других хромосомах (аутосомах). Время по вертикальной оси в млн лет. Рис. из статьи в Yearbook of physical anthropology
Время «схождения» отдельных участков человеческой ДНК в одну точку в прошлом, определенное методом молекулярных часов (для калибровки использовалось время разделения линий человека и шимпанзе — 6 млн лет назад). Левые два столбика — Y-хромосома и мтДНК, «сходящиеся» раньше всех — примерно 150 тыс. лет назад. Вторая группа — участки, расположенные на X-хромосоме. Третья — на других хромосомах (аутосомах). Время по вертикальной оси в млн лет. Рис. из статьи в Yearbook of physical anthropology

История мтДНК — еще не история человечества

Каким образом по мтДНК или другому участку генома можно сделать вывод о выходе наших предков из Африки в какое-то определенное время? Это возможно в том случае, если вскоре после данного события у кого-то из переселенцев возникла мутация в изучаемом участке ДНК, которая затем в ходе экспансии размножилась. И тогда современный генетик увидит, что частота встречаемости данной мутации у внеафриканского населения, к примеру, 10%, а в Африке ее нет. Время возникновения мутации определяется на основе других, позднее возникших мутаций, по методу «молекулярных часов». Ну а если вскоре после выхода из Африки в данном участке генома никакой мутации не возникло? Тогда, разумеется, ничего не выйдет: этот участок генома просто не сохранит следов интересующей нас экспансии.

Одним словом, Темплтон убедительно показал (и с этим большинство биологов, кстати, согласны) что по одному-единственному участку генома (например, по мтДНК) нельзя делать окончательные выводы об эволюции и истории расселения человечества. Для таких выводов необходим комплексный анализ многих разных участков генома.

Человечество всегда было единым

Именно этим и занимается Темплтон. В 2002 году он уже опубликовал свои результаты, основанные на изучении 12 участков ДНК (кроме мтДНК и Y-хромосомы в анализ было включено еще 10 участков). Критики тогда указали на недостаточный размер выборок, низкую точность и прочие возможные методологические огрехи. На этот раз Темплтон довел число проанализированных участков человеческого генома до 25. Результаты не изменились, напротив, они стали гораздо более четкими и убедительными.

Состоят они в следующем. Разные участки ДНК сохранили следы разных событий в истории человечества. Общая картина удивительно точно совпадает с той, которая реконструируется по данным археологии. Три участка ДНК сохранили следы древнейшей волны выхода из Африки около 1,9 млн лет назад. Это означает, что в наших жилах течет кровь древних азиатских архантропов! Семь участков ДНК свидетельствуют о втором исходе из Африки около 0,65 млн лет назад (ашельская экспансия). Представители этой волны — тоже наши прямые предки. Наконец, еще пять участков ДНК (в том числе мтДНК и Y-хромосома) подтверждают третий исход из Африки около 100 тыс. лет назад.

Более того, данные Темплтона показывают, что обмен генами между евразийскими и африканскими популяциями наших предков практически никогда не прекращался, хоть и был сильно затруднен большими расстояниями. Получается, что древнее человечество вовсе не было совокупностью изолированных популяций (рас, подвидов, видов...) — оно было относительно единым на протяжении двух последних миллионов лет!

Неандертальский вопрос

МтДНК неандертальцев сильно отличается от нашей, а другие участки генома выделить из ископаемых костей пока не удается. Однако, по мнению Темплтона, это вовсе не доказывает, что наши предки не скрещивались с неандертальцами и что в современных людях нет и толики неандертальской крови. Могла происходить, к примеру, однонаправленная гибридизация (женщины-сапиенсы могли рожать детей от неандертальских мужчин) — в этом случае мтДНК ничего не может нам сказать. Подобные примеры, когда гены одного народа передавались другому только через мужчин, известны из более поздней истории человечества.

На основе своих данных Темплтон рассчитал вероятность того, что теория полного вытеснения сапиенсами всех древних жителей Евразии все-таки верна. Вероятность оказалась равной 10–17. Меньше не бывает. Исследователь считает, что эта теория им не просто опровергнута — она уничтожена.

Осталось подождать контраргументов противной стороны.

Схема истории человечества по А.Р. Темплтону. Справа перечислены участки ДНК (гаплотипы), подтверждающие то или иное событие. Видно, что мтДНК и У-хромосома «работают» лишь начиная с последнего выхода из Африки около 100 тыс. лет назад. Рис. из статьи в Yearbook of physical anthropology
Схема истории человечества по А.Р. Темплтону. Справа перечислены участки ДНК (гаплотипы), подтверждающие то или иное событие. Видно, что мтДНК и У-хромосома «работают» лишь начиная с последнего выхода из Африки около 100 тыс. лет назад. Рис. из статьи в Yearbook of physical anthropology

Источник: Alan R. Templeton. Haplotype Trees and Modern Human Origins // Yearbook of physical anthropology. 48:33–59 (2005).

См. также:
Происхождение и эволюция человека.

Александр Марков


Комментарии (1)



Последние новости: ГенетикаАнтропологияАлександр Марков

01.12
Иммунный статус макак зависит от социального
28.11
У собак есть эпизодическая память
24.11
Метаморфоз у личинок червя Hydroides elegans запускается бактериями
23.11
Численность и генетическое разнообразие китовых акул измерили по пробам воды
22.11
Фиджийские муравьи сами выращивают для себя жилища
14.11
Ген, работающий в мышцах и костях, у обезьян стал регулировать развитие мозга
09.11
Разнообразие пищевого поведения у нематоды Caenorhabditis elegans поддерживается балансирующим отбором
03.11
Змеи потеряли ноги из-за выключения гена Sonic hedgehog
01.11
Предки современных шимпанзе и бонобо неоднократно скрещивались друг с другом
27.10
Моллюски разных видов могут заражать друг друга раком

Научная картинка дня


Новости науки по темам: антропология, археология, астрономическая научная картинка дня, астрономия, биология, биотехнологии, генетика, геология, затмения, информационные технологии, космос, лингвистика, математика, медицина, нанотехнологии, наука в России, наука и общество, Нобелевские премии, палеонтология, Первое апреля, психология, технологии, физика, химия, эволюция, экология, энергетика, этология

Новости науки по авторам: Валентин Анаников, Дарья Баранова, Вера Башмакова, Александр Бердичевский, Максим Борисов, Варвара Веденина, Александр Венедюхин, Михаил Волович, Михаил Гарбузов, Алексей Гиляров, Дмитрий Гиляров, Сергей Глаголев, Евгений Гордеев, Николай Горностаев, Владимир Гриньков, Дмитрий Дагаев, Юрий Ерин, Анастасия Еськова, Дмитрий Жарков, Андрей Журавлёв, Дмитрий Замолодчиков, Игорь Иванов, Вячеслав Калинин, Павел Квартальнов, Мария Кирсанова, Дмитрий Кирюхин, Александр Козловский, Юлия Кондратенко, Артем Коржиманов, Ольга Кочина, Аркадий Курамшин, Виталий Кушниров, Иван Лаврёнов, Алексей Левин, Андрей Логинов, Сергей Лысенков, Лейла Мамирова, Александр Марков, Мария Медникова, Вадим Мокиевский, Григорий Молев, Тарас Молотилин, Антон Морковин, Марат Мусин, Максим Нагорных, Елена Наймарк, Алексей Опаев, Петр Петров, Александр Пиперски, Константин Попадьин, Сергей Попов, Роман Ракитов, Татьяна Романовская, Александр Самардак, Александр Сергеев, Андрей Сидоренко, Виктория Скобеева, Даниил Смирнов, Павел Смирнов, Дарья Спасская, Любовь Стрельникова, Дмитрий Сутормин, Алексей Тимошенко, Александр Токарев, Александр Храмов, Мария Шнырёва, Сергей Ястребов, Светлана Ястребова

Новости науки по месяцам: 2016 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2015 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2014 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2013 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2012 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2011 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2010 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2009 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2008 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2007 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2006 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2005 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):

 


Где еще почитать научные новости: «Биомолекула», «Вокруг света», Газета.ру. Наука, «Наука и жизнь», Наука и технологии РФ, «Научная Россия», «Популярная механика», РИА Наука, «Чердак», N+1, Naked Science

 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия