Мітахандрыяльная Ева

Гэтая жанчына стала адзінай, чые нашчадкі па жаночай лініі дажылі да нашых дзён. Паралельна з ёй жылі і іншыя жанчыны, але іх мітахандрыяльнай ДНК да нашага часу не захаваліся. Ад іх нам маглі дастацца іншыя ўчасткі ядзернай ДНК.

Паколькі мітахандрыяльная ДНК перадаецца толькі па матчынай лініі, ва ўсіх людзей, якія жывуць цяпер, такая ДНК была атрыманая ад «Евы». Аналагічна, ДНК мужчынскай Y‑храмасомы ва ўсіх людзей мужчынскага полу павінна паходзіць ад «малекулярна-біялагічнага Адама».

Мітахондрыі — гэта ўнутрыклеткавыя арганэлы, якія маюць невялікую ўласную храмасому. У адрозненне ад ядзернай ДНК, якая змяшчае пераважную большасць генаў і ў працэсе палавога размнажэння падвяргаецца рэкамбінацыі, такім чынам нашчадкі атрымліваюць палову генаў ад бацькі, а другую палову — ад маці; мітахондрыі і іх ДНК дзіця атрымлівае толькі з мацярынскай яйцаклеткі. Паколькі мітахандрыяльная ДНК не падвяргаецца рэкамбінацыі, змены ў ёй могуць адбывацца выключна з дапамогай рэдкіх выпадковых мутацый. Шляхам параўнання паслядоўнасці мітахандрыяльнай ДНК і якія ўзніклі ў ёй з часам мутацый можна не толькі вызначыць ступень сваяцтва людзей, але і прыблізна вылічыць час, неабходны для назапашвання мутацый у той ці іншай папуляцыі людзей. Такім чынам можна вылічыць і эпоху, у якой мутацый яшчэ не было, і продкавая папуляцыя людзей была генетычна аднастайнай. У 1987 годзе Рэбека Кан (англ.: Rebecca Cann) з калегамі выказалі здагадку, што мітахандрыяльная Ева магла жыць паміж 140 тыс. і 280 тыс. гадоў таму. Згодна з больш познімі разлікамі, мітахандрыяльная Ева жыла каля 140 тыс. гадоў назад ва Усходняй Афрыцы. Сучасныя МП - і МЭ‑ацэнкі звычайна даюць дыяпазон ўзросту Евы 230-140 тыс. гадоў з максімумам верагоднасці на значэннях парадку 200-180 тыс. гадоў. Апошняя датыроўка стала агульнапрызнанай ацэнкай. Тым не менш, у жніўні 2013 года з'явіліся новыя звесткі аб тым, што Ева жыла 148-99 тысяч гадоў назад (з максімальнай верагоднасцю — 124 тысячы гадоў таму).

Хоць мітахандрыяльная Ева названая ў гонар біблейскай, яе не варта атаясамліваць з біблейскім персанажам або лічыць, што ўсе людзі з'яўляюцца нашчадкамі толькі адной жанчыны. Мітахандрыяльная Ева — навуковая абстракцыя, створаная для спрашчэння разлікаў. На самой справе гаворка ідзе пра адносна аднастайнай генетычнай папуляцыі, сярод нашчадкаў якой большасць сучасных людзей атрымала мітахандрыяльную ДНК ад адной жанчыны, у той час як нашчадкі іншых жанчын па прамой жаночай лініі той жа продкаў папуляцыі не дажылі да нашых дзён. Калі ў жанчыны няма ні адной дачкі, то яе мітахандрыяльная ДНК не будзе перададзена нашчадкам далей яе ўласнага сына, хоць палову іншых генаў пярэймуць сыны і іх нашчадкі.

 

Паколькі папуляцыйныя генетыкі лічаць радзімай мітахандрыяльнай Евы Афрыку, яе часам называюць афрыканскай Евай. Пры старажытным падзеле продкаў папуляцыі людзей утварыліся чатыры галоўных гаплагрупы: L0, L1, L2, L3. З іх першая пераважае ў бушменаў, другая — у пігмеяў. Дзве апошнія таксама маюцца ў афрыканскіх народаў, але толькі ад гаплогруппы L3 адбываюцца макрагрупы М і N, носьбіты якіх мігравалі з Афрыкі ў Еўразію.

Існуюць альтэрнатыўныя тлумачэнні мітахандрыяльнай генеалогіі народаў Зямлі. Напрыклад, аналагічнае генеалагічнае дрэва магло атрымацца, калі на ранняй стадыі рассялення большасць людзей загінула з-за якой-небудзь эпідэміі ці прыроднай катастрофы, а тыя, хто выжыў былі невялікай групай крэўных сваякоў. Аднак спробы пабудаваць генеалогію народаў на падставе даследавання іншых генаў не пацвярджаюць гіпотэзу катастрофы. Акрамя таго, варта прымаць пад увагу абмен генамі, які адбываўся ў выніку шлюбаў паміж далёкімі сваякамі, у выніку чаго геномы працягвалі змешвацца ў папуляцыях ўжо пасля зыходу з Афрыкі. Найбольшую разнастайнасць мутацый, якая назіраецца ў афрыканскіх народаў, таксама можна тлумачыць па-рознаму. З аднаго боку, гэта можа быць вынікам працяглага пражывання продкаў папуляцыі ў Афрыцы. З іншага боку, у Афрыцы часоў палеаліту насельніцтва магло быць проста больш шматлікім, чым у іншых рэгіёнах.

Гаплатып мітахандрыяльнай Евы — чалавека, рэканструяваны парсіманістычным алгарытмам на падставе аналізу 8 000 поўных паслядоўнасцяў малекулы мтДНК, можна знайсці, напрыклад, на сайце «Human mtDNA». Нуклеатыдныя адрозненні пазначаны па адносінах да пазіцыяў малекулы.

Вызначэнне Евы, названае ў пачатку дадзенага артыкула, дапускае больш наглядную і канкрэтную форму, заснаваную на веданні філагеніі малекулы мтДНК чалавека. А менавіта, калі ўзяць адвольнага сучанага індывіда, які адносіцца да гаплагрупы L0 (haplogroup L0 (mtDNA)) і любога сучаснага чалавека, які не адносіцца да дадзенай гаплагрупы, то з мітахандрыяльнай Евай можна атаясаміць іх бліжэйшага агульнага продка па прамой жаночай лініі. Аднак тут узнікаюць наступныя дзве праблемы.

Па-першае, варта адрозніваць канкрэтнага агульнага продка тых ці іншых групаў людзей, з аднаго боку, і яго (яе) мітахандрыяльную малекулу — з другога: велізарная колькасць сваякоў па прамой жаночай лініі мае ідэнтычныя мтДНК. Сучасныя даследаванні па хуткасці мутаванне мтДНК сведчаць аб тым, што ва ўсёй малекуле адбываецца адна значная мутацыя прыкладна адзін раз у 3 000 гадоў. Гэта азначае, што людзі (як мужчыны, так і жанчыны) з гаплатыпамі, ідэнтычнымі гаплатыпу Евы, маглі жыць на працягу некалькіх тысячагоддзяў, пакуль мутаваўшыя тыпы не сталі пераважаць колькасна, у канчатковым рахунку выцесніўшы зыходны.

Па-другое, да гэтага часу застаецца верагоднасць, што ўсё яшчэ існуюць людзі, якія не адносяцца ні да гаплагрупы L0, ні да гаплагрупы L1'6, то бок, ні да адной з двух вядомых галін філагенетычнага дрэва мтДНК чалавека, коранем якога з'яўляецца мітахандрыяльная Ева. Нягледзячы на тое, што да цяперашняга часу апублікавана каля 200 000 частковых паслядоўнасцяў мтДНК і больш за 8 000 поўных, не выяўлена іншых галін, акрамя двух названых вышэй, тым не менш, верагоднасць выяўлення рэліктавых ліній застаецца ненулявым да тых часоў, пакуль тэставаннем не будуць ахоплены ўсе цяперашнія людзі, ці, прынамсі, сем'і.

Падобнае паняцце малекулярнай антрапалогіі азначае найбольш блізкага агульнага продка ўсіх цяпер сучасных людзей па мужчынскай лініі. Паколькі Y‑храмасома перадаецца толькі ад бацькі да сына, то ўсе сучасныя Y‑храмасомы паходзяць ад дадзенага мужчыны, якога называюць Y‑храмасомным Адамам. Падобна да таго, як мітахандрыяльная Ева не была адзінай жанчынай у той час, не быў адзіным і Y‑храмасомны Адам: мужчынскія храмасомы яго сучаснікаў у сілу натуральнага працэсу перасячэння прамых ліній проста не захаваліся.

З-за таго, што Y‑храмасома значна даўжэй, чым ДНК мітахондрый, прыкладна на 60 мільёнаў пар аснаванняў, і мае больш нізкую частату мутацый, ідэнтыфікацыя яе палімарфізму запавольваецца і, як вынік, зніжаецца дакладнасць ацэнкі частаты мутацый.

У большасці старых работ ўзрост Адама ацэньваўся прыкладна ў 100 000 гадоў і менш, што стварала пацешную неадпаведнасць з ацэнкай часу жыцця Евы ў 140 000-200 000 гадоў таму: такім чынам, Ева аказвалася старэй Адама не менш чым на 50 000 гадоў. Наогул кажучы, ўзросты агульных продкаў па розных участках ДНК (мтДНК і Y‑храмасомы) не абавязаны супадаць, паколькі працэс знікнення алеляў у папуляцыі з'яўляецца стахастычным, няма ніякіх агульных заканамернасцяў, якія патрабуюць «сінхроннасці» эвалюцыі розных локусаў. Некаторыя навукоўцы нават вылучалі магчымыя прычыны такой розніцы — з-за практыкі шматжонства жанчыны мелі больш шанцаў перадаць дочкам свае мітахандрыяльныя ДНК, чым мужчыны сынам — Y‑храмасомы: калі ў мужчыны маецца некалькі жонак, ён фактычна адхіляе іншых мужчын ад размнажэння і перадачы храмасомаў у наступныя пакаленні. З іншага боку, шматжонства не перашкаджае жанчынам перадаваць ДНК мітахондрыяў сваім дзецям. Гэтая розніца можа прывесці да памяншэння прамых мужчынскіх ліній па адносінах да жаночых.

Аднак у апошні час намецілася ўстойлівая тэндэнцыя да «пастарэння» Адама ў навуковай літаратуры: ацэнкі яго ўзросту як па мікрасатэлітных, так і па SNP-дадзеных дасягнулі ніжняй ацэнкі ўзросту мітахандрыяльнай Евы. Так, Фульвія Кручыяні праведзены рэвізія і дыссекцыя Y‑храмасомнай гаплагрупы A, якая прывяла да змены тапалогіі прыкаранёвай часткі глабальнага дрэва Y‑храмасомы чалавека і была атрымана МП-ацэнка ўзросту Адама ў 142 000 гадоў. Зрэшты, нядаўнія даследаванні выявілі новую гаплагрупу A00, што значна аддаліла час Y‑храмасомнага Адама — ад 237 000 да 581 000 гадоў назад (з верагоднасцю 95 %).

Тым не менш, у жніўні 2013 года з'явіліся новыя звесткі аб тым, што Адам жыў 120-156 тысяч гадоў назад (з максімальнай верагоднасцю — 138 тысяч гадоў таму).