"Мітахандрыяльная Ева" і "генетычны Адам" - прабацькі чалавечага роду

У канцы 20-га стагоддзя ў працэсе вывучэння складу генетычнага кода паўстала новая навуковая галіна. Яна стала называцца малекулярнай палеанталогіяй. Было выяўлена, што ў генатыпе чалавека можна выявіць сляды эвалюцыі віду. Навукоўцы навучыліся здабываць дадзеныя з закамянелых парэшткаў, якія належалі істотам, якія жылі ў далёкай старажытнасці. Атрыманыя звесткі істотным чынам змянілі ўяўленні аб ранніх этапах развіцця чалавека. Зробленыя высновы паклалі пачатак новых даследаванням. Іх вынікі абвяргалі існавалі раней прадстаўлення аб карціне эвалюцыі міру на планеце.

Даследаванні А. Ўілсана

Прафесар Каліфарнійскага універсітэта Берклі сцвярджаў, што прабацькі чалавечага роду адбыліся ад адной жанчыны. Калісьці яна жыла ў Афрыцы. Яе нашчадкі пасля рассяліліся па астатніх кантынентах. У выніку шырокага іх распаўсюду паўстала генетычнае разнастайнасць людзей. Групай пад кіраўніцтвам Ўілсана было распрацавана дзве фундаментальныя канцэпцыі, у рамках якіх праводзіліся даследаванні.

асноўныя ідэі

Па выніках параўнальнага аналізу бялкоў было ўстаноўлена, што падчас малекулярнай эвалюцыі з пастаяннай хуткасцю адбываецца назапашванне нейтральных мутацый. У гэтым складалася першая ідэя Ўілсана. Хуткасць, з якой адбываюцца змены ў генах з прычыны нейтральных кропкавых мутацый, сталая ў часе. У сувязі з гэтым яна можа выкарыстоўвацца як своеасаблівы эвалюцыйны хранометр, з дапамогай якога можна датаваць адыходжанне канкрэтнай галіны ад галоўнага ствала. У гэтым складалася другая ідэя. У выніку ўсё зводзіцца да досыць просты арыфметычнай задачы, дзе пры вядомых паказчыках хуткасці і параметрах шляху руху неабходна вызначыць час.

параўнальныя даследаванні

Яны былі пачаты у 1987 г. Для даследавання Уілсанам была ўзятая не ядзерная, а мітахандрыяльная ДНК. Апошняя ўяўляе сабой невялікую кальцавую малекулу. Яна складаецца з 16 тыс. Пар нуклеатыдаў. Яны ўтвараюць 37 генаў. З гэтай колькасці здольнасць да мутацыі выяўляецца не больш за чым у 2%. Гэта абумоўліваецца тым, што большасць генаў з'яўляецца жыццёва важнымі. Ядзерная дэзаксірыбануклеінавая кіслата ўключае ў сябе 3.2 млрд пар нуклеатыдаў.

Між тым, вызначальным фактарам быў не толькі памер, які мае мітахандрыяльная ДНК. Уілсан таксама кіраваўся і іншымі крытэрамі. У прыватнасці, устаноўлена, што X-храмасома успадкоўваецца толькі па жаночай лініі. У працэсе зліцця народка і яйкаклеткі пры апладненні адбываецца разбурэнне арганоідаў сперма ў цытаплазме. У выніку зародку перадаецца X-храмасома толькі ад маці. Дадзенае акалічнасць дае магчымасць прасачыць за папярэднікамі індывіда па жаночай лініі.

Прасцей кажучы, кожны чалавек атрымлівае мітахондрыі ад маці, яна - ад сваёй і гэтак далей. Адпаведна, можна выбудаваць лінію, з дапамогай якой можна зазірнуць у самае далёкае мінулае. У мітахандрыяльнай ДНК нейтральныя мутацыі назапашваюцца з пастаяннай хуткасцю. Акрамя гэтага, яна не рекомбинирует. З гэтага вынікае, што адрозненні ў нуклеотидном складзе абумаўляюцца толькі мутацыямі.

генеалагічнае дрэва

Усталяваўшы наяўнасць ва ўсіх насельнікаў планеты такога храномэтра Уілсан пачаў аналіз чалавечай генеалогіі. Для даследавання былі ўзятыя ўзоры 182 розных тыпаў мтДНК ад 241 індывіда. У гэты лік увайшлі прадстаўнікі ад кожнай расы 42 нацыянальнасцяў. Зразумела, маладыя нацыі з'яўляюцца больш аднароднымі ў генетычным сэнсе, тады як для больш старажытных характэрны большы спектр мутацый, якія былі назапашаныя ў працэсе іх існавання. Верагоднасць таго, што ўзор ДНК супадзе у няроднасныя індывідаў, складае 10-15, дакладнасць ідэнтыфікацыі - 10-7. Кожны жыхар планеты адрозніваецца ад іншага 1 нуклеатыдаў з тысячы.

Група Ўілсана даследавала Д-пятлю. Гэта асаблівы гипервариабельный ўчастак ДНК, даўжыня якога 300 пар нуклеатыдаў. Ён з'яўляецца нейтральнай зонай. На гэтым участку адбываюцца мутацыі не прыводзяць да паталогіям і не даюць ніякіх пераваг перад уладальнікамі іншых паслядоўнасцяў. У выніку Уілсан пабудаваў генеалагічнае дрэва. Яно паказвала на наяўнасць найбольшага адрозненні мітахандрыяльнай генаў на тэрыторыі Афрыкі. Ўсе вывучаныя ўзоры былі зведзены да зыходнай адзінай нуклеотидной паслядоўнасці.

Такім чынам, Уілсан патлумачыў паходжанне людзей ад адной жанчыны. Пры гэтым ён не сцвярджаў, што яна была ў той далёкі час адзінай на планеце. Па выніках матэматычнага мадэлявання было ўстаноўлена, што эфектыўная велічыня папуляцыі складала ня менш за 10 тыс.

Даследаванні іншых навукоўцаў

Усталяваўшы, што мітахандрыяльная Ева - тая самая адзіная маці ўсіх індывідаў, якія жывуць на планеце, Уілсан пайшоў далей. Маючы вядомую хуткасць мутирования, ён змог ўсталяваць яе ўзрост. Уілсан вызначыў, што мітахандрыяльная Ева жыла прыкладна 200-150 тыс. Л. таму. Гэтая жанчына апынулася старажытнае неандэртальца.

Інфармацыя па аналізе дэзаксірыбануклеінавай кіслаты былі атрыманы і іншымі вучонымі. Так, напрыклад, Сатоси хору паказваў, што сучасныя індывіды з'явіліся каля 200 тыс. Гадоў назад на тэрыторыі Афрыкі. Адтуль яны перасяліліся ў Еўразію і даволі хутка выцеснілі адтуль Homo erectus. Пры гэтым змешванне мітахандрыяльнай генатыпаў амаль не адбывалася. Праз некаторы час Сатоси хору паспрабаваў адкалібраваць "хранометр". Па ўдакладненых дадзеных, узрост сённяшняга чалавека 143 тыс. Гадоў.

Іншымі групамі даследчыкаў таксама было ўстаноўлена, што першы індывід з'явіўся ў Афрыцы. Пры гэтым навукоўцы аналізавалі ядзерныя гены. Рассяленне, на думку даследчыкаў, адбылося не раней 100 тыс. Л. таму. Ангельскія навукоўцы вывучалі фрагмент ядзернага гена, які адказвае за сінтэз У-Глабін. Гэты ўчастак быў прааналізаваны ў 349 жыхароў з розных рэгіёнаў свету. Па выніках даследавання таксама было ўстаноўлена, што паходжанне людзей звязана з тэрыторыяй Афрыкі. Аналагічныя высновы былі зробленыя і многімі іншымі навукоўцамі.

Такім чынам, адкрыццё Ўілсана дало штуршок для іншых даследаванняў у самых розных лабараторыях планеты. Усе працы, якія былі выкананы незалежнымі навукоўцамі, паказваюць на тое, што месцам, дзе з'явілася мітахандрыяльная Ева, з'яўляецца ўсходняя Афрыка.

Параўнанне з лінгвістычным дрэвам

Спроба правесці аналіз малекулярнай генетыкі і працэсаў распаўсюджвання моў была прадпрынятая Квалли-Сфорца. Параўнанне паказала, што дрэва, пабудаванае па выніках генетычных даследаванняў, адпавядае лінгвістычным. Такім чынам, было выяўлена сумяшчэнне геногеографии і этнічнай геаграфіі.

Мітахандрыяльная Ева і Y-хромосомных Адам

Пры жыцці Ўілсана была зроблена спроба прасачыць бацькаву лінію ўсіх індывідаў, якія насяляюць сёння планету. Па папярэдніх дадзеных аналізу, было пацверджана, што ў Афрыцы з'явілася і мітахандрыяльная Ева, і генетычны Адам. У ходзе даследавання быў усталяваны шэраг цікавых фактаў.

Y-храмасома валодае памерам 60 млн нуклеотидных пар. Яна не рекомбинирует, у сувязі з чым адрозненні ў складзе абумаўляюцца мутагенеза. Больш дакладныя даследаванні праводзіліся прафесарам Ундерхаллом. Ён сабраў матэрыял для аналізу практычна з усіх рэгіёнаў планеты. Y-храмасома ёсць толькі ў мужчын. Адпаведна, яна пераходзіць выключна ад бацькі да сына.

Па выніках аналізу было ўстаноўлена, што першы мужчына з'явіўся прыкладна ў той жа час, што і мітахандрыяльная Ева - прыкладна 150-160 тыс. Гадоў таму. Розніца ва ўзросце ўкладаецца ў хібнасці метаду вылічэнні. Падобныя высновы былі зробленыя іншай незалежнай даследчай групай, кіраваў якой М. Хамер.

Мітахандрыяльная Ева: абвяржэнне устояных тэорый

З названага вышэй можна зрабіць наступныя высновы. У Афрыцы парадку 150-180 тыс. Гадоў таму паўсталі першыя людзі. Прыблізна 100 тыс. Гадоў назад яны пачалі міграваць па айкумене. Пры гэтым яны замяшчаюць усіх гамінід, якія пражывалі на тэрыторыях, ня скрыжаваўшыся з імі. Прыкладна 40 тыс. Гадоў назад першыя людзі з'явіліся ў Еўропе. Далейшыя даследаванні далі вельмі дзіўныя вынікі. Так, прафесар Свантэ Паабо змог атрымаць мітахандрыяльнай ДНК з фрагмента пазванка, які належаў неандэртальцу, які быў упершыню выяўлены ў 1856 г. і жыў каля 50 тыс. Гадоў таму. Па выніках параўнальнага аналізу было ўстаноўлена, што гэты гамінід не з'яўляецца не тое што продкам, а нават блізкім сваяком сучасных індывідаў.

Розныя напрамкі эвалюцыі

Выяўленыя адрозненні былі настолькі істотнымі, што навукоўцы прыйшлі да высновы, што эвалюцыйныя галіны відаў маглі і, уласна, павінны былі пайсці ў розныя бакі 600 тыс. Гадоў таму. Існае разнастайнасць мітахандрыяльнай ДНК Homo sapiens ўяўляюць сабой 24 замены, а ў неандэртальцаў - 32. Дадзенае акалічнасць паказвае на тое, што апошнія выходзяць за рамкі відавы зменлівасці людзей. Адпаведна, неандэртальцы фармуюць асобнае напрамак эвалюцыі і ставяцца да паралельнай і разам з тым тупіковай галіны.

пацвярджэнне высноў

Вынікі даследаванняў, праведзеных Паабо, у корані змяняюць ўяўленне аб антрапагенезу. У сувязі з гэтым узнікла неабходнасць праверыць высновы групай незалежных навукоўцаў. Фрагмент неандэртальскія косткі даследаваўся М. Стоункингом, паслядоўнікам Ўілсана. Правёўшы аналіз астанкаў дзіцяці, які жыў каля 30 тыс. Гадоў таму, навуковец атрымаў такія ж дадзеныя, што і Паабо. Адпаведна, высновы апошняга былі цалкам пацверджаны. Праз некаторы час група нямецкіх даследчыкаў правяла аналіз неандэртальскія мітахандрыяльнай ДНК. Вынік таксама пацвердзіў раней вылучаную гіпотэзу. На думку палеантолаг К. стрынгеры, чалавецтва стаіць на парозе фарміравання адзінай тэорыі, у рамках якой аб'яднаюцца археалагічныя, генетычныя, палеоантропологические і лінгвістычныя доказы афрыканскай мадэлі.

духоўны аспект

Сінтэз усіх названых вышэй кірункаў можа наблізіць чалавецтва да разгадкі таямніцы яго ўзнікнення. Між тым, як лічыць шэраг аўтараў, антрапагенезу не можа зводзіцца да выключна навуковаму пытанню. На іх думку, прыход людзей у свет з'яўляецца не толькі матэрыяльным, але і духоўным феноменам. Аўтары прыводзяць у падтрымку сваёй пазіцыі вытрымкі са Святога Пісання. Паколькі маюцца некаторыя матэрыяльныя рэшткі істот, якія блізкія да чалавека па марфалагічных прыкметах, узнікае пытанне аб вызначэнні месца ў працэсе эвалюцыі, у якім індывід становіцца, уласна, чалавекам.

заключэнне

Святое Пісанне нічога не кажа аб механізме стварэння. Пры гэтым у ім паведамляецца аб факце стварэння чалавека Богам. Асноўным у гэтым працэсе стала адухаўленне цела, з прычыны якога чалавек перастаў быць жывёлам. Як адзначаў св. Філарэт Маскоўскі, стварэнне было ня адначасовым дзеяннем, а працяглым і паступовым адукацыяй. Менавіта гэты сакральны момант - калі Бог удыхнуў у цела Святы Дух - і ёсць пачатак сапраўднага чалавечага быцця, на думку прыхільнікаў рэлігійнай тэорыі. Разважаў на гэтую тэму і св. Рыгор Ніскі. У сваёй працы ён пісаў, што чалавек быў уладкаваны апошнім пасля расліннасці і жывёл. Прырода нейкім чынам паслядоўным шляхам ішла да дасканаласці. Аднак сам гэты працэс Пісанне не тлумачыць. У гэтым месцы духоўная тэорыя заходзіць у тупік. Мяркуецца, што прасачыць шлях "ўзыходжання да дасканаласці" павінны навукоўцы.