Книга: Эректус бродит между нами. Покорение белой расы

Глава 19. МтДНК

Глава 19. МтДНК

«Митохондриальная Ева» – это метафорическое имя, данное афроцентристами нашей праматери, жившей, по их убеждению, в Африке около 150 000 лет назад (Shreeve, 2006), от которой все ныне живущие люди получили свою мтДНК. Эта Ева не была единственной женщиной, поскольку жизнеспособная популяция должна включать по меньшей мере, тысячу супружеских пар [225 - Существует также эмпирическое правило «50/500», согласно которому для формирования популяции необходимо не менее 50 человек и не менее 500 для ее поддержания в течение длительного времени.] (Harpending, 1998a). Согласно представлениям афроцентристов, все женщины этой популяции либо имели одинаковую мтДНК, либо имевшие иную мтДНК не имели дочерей.

В поддержку того, что Ева жила в Африке и именно 150 000 лет назад, афроцентристы ссылаются на исследования мтДНК живущих ныне людей. При проведении таких исследований получают клетки людей со всей нашей планеты и определяют нуклеотидные последовательности их мтДНК (см. Приложение – ДНК). У людей в каждой географически изолированной популяции обычно много одинаковых нуклеотидных последовательностей, но в других популяциях эти последовательности иные [226 - Согласно теории И-и-А, расовые различия начали формироваться только 65 000 лет назад, но некоторые различия мтДНК африканцев и аборигенов Евразии, как мы увидим, древнее, что не согласуется с теорией И-и-А.]. К примеру, в определенном положении (локусе) в нити мтДНК европейцев может находиться аденин (А), тогда как у монголоидов тимин (Т). Различие нуклеотидов в определенном локусе называется «однонуклеотидным полиморфизмом» (ОНП). Ученые предположили, что существовала исходная последовательность нуклеотидов в каждом локусе, подвергавшаяся мутациям. Популяция с исходной последовательностью считается более древней, предковой популяцией, от которой произошли все остальные популяции. Однако, как мы увидим, такая аргументация может быть несостоятельной.

Исследователи запрограммировали компьютер таким образом, что он строил миллионы «деревьев» с разными популяциями у основания. Эти деревья формировались по принципу: основание «А» меняется на «Т», а основание «Т» меняется на «А» и т. д. Было сделано предположение, что «правильное» дерево, показывающее реальные изменения оснований, произошедшие по меньшей мере за десятки тысяч лет, будет самым простым, наиболее «экономным» деревом (Schwartz, 2005). Компьютер сравнил все эти деревья и выбрал простейшее, низкое дерево и вот это оказалось дерево с африканцами у основания, как и предсказывала теория И-и-А.

Рисунок 19-1

На рисунке 19–1 [227 - Википедия, «Карта миграций человека».] это дерево наложено на карту мира, где показаны миграции человека (черными стрелками) в соответствии с теорией И-и-А. Синими линями показаны границы областей, покрытых ледниками или являвшихся тундрой в течение последнего ледникового периода. Цвета прямоугольников справа от карты соответствуют цветам кружков на карте, а цифры возле прямоугольников обозначают число тысяч лет до 1950 года. Буквы и цифры внутри маленьких белых кружков на карте означают группы аллелей мтДНК (гаплогруппы, см. следующую главу), встречающихся у населения этих регионов [228 - Индивиды, имеющие одинаковые гаплогруппы, родственны между собой. Так, народы с гаплогруппой M в Австралии генетически близки к народам с гаплогруппой M в Индии. Народы Азии с гаплогруппами A, B, С и D связаны с американскими индейцами; айны в Японии также имеют гаплогруппу B. Гаплогруппа X, имеющаяся как у европейцев, так и у части американских индейцев, указывает на родство между ними.].

Дерево начинается сверху из перевернутой Африки в хвосте этой странного вида птицы, затем тянется в Азию (тело птицы) и Европу (левое крыло – оранжевые кружки), вниз в Австралию (ноги – красные кружки) и через Берингов пролив в Северную Америку (шея – синие кружки) и Южную Америку (голова – зеленые кружки). К сожалению, эта птица не летает, поскольку проводившие расчеты биологи не были математиками, и когда математик проверил их вычисления, он их забраковал. Родословное дерево теории И-и-А не является простейшим деревом. В действительности существует более миллиарда таких экономных деревьев.

Так что анализ мтДНК не доказал, что Ева была африканской. Может ли он хотя бы определить, как давно жила Ева? Так как на сегодня ученые знают все эти последовательности мтДНК и то, сколько существует ОНП, они могут предположить, что (1) каждая мутация мтДНК Евы представляет ОНП и (2) скорость мутирования постоянна (например, одна мутация за X лет), и могут легко подсчитать, как давно жила Ева, то есть определить дату коалесценции [229 - Дата коалесценции не обязательно должна совпадать с датой возникновения нашего вида, Hss, но может и совпадать.]. Но обоснованы ли эти два предположения?

Что касается первого предположения, имеется несколько причин, вследствие которых число наблюдаемых ОНП может быть больше числа действительно произошедших мутаций. Изредка во время оплодотворения хвостик сперматозоида проникает в яйцеклетку вместе с головкой, тем самым добавляя отцовскую мтДНК к материнской и в итоге, вероятно, к мтДНК ее дочери (Hagelberg, 2003). Если отцовская мтДНК отлична от материнской, ученые могут счесть эти различия дополнительными мутациями, отнеся кажущуюся дату коалесценции дальше в прошлое в сравнении с реальной. Также некоторые из наших предков мужчин могли сочетаться с женщинами других подвидов Hs. Если их дочери были приняты в нашу линию родства, ученые сочтут эти дополнительные ОНП мутациями и сделают вывод о том, что дата коалесценции отстоит намного дальше в прошлом, чем на самом деле.

Число ОНП также может быть меньше числа действительно произошедших мутаций. Может произойти мутация, а позже повторная обратно направленная мутация в том же самом положении, например, А ? Т, а затем Т ? А. Исследователи не увидят ОНП в этом положении и не учтут мутацию, хотя в действительности имели место две мутации. В результате дата коалесценции окажется заниженной. Кроме этого, могут произойти две или более мутаций в том же самом положении. Предположим, А ? Т ? Г. Ученые увидят А ? Г и учтут лишь одну мутацию, тогда как на самом деле произошло две, и вновь решат, что дата коалесценции была ближе к нам, чем в действительности.

Ученые выделяли мтДНК [230 - В клетке находятся тысячи копий мтДНК, но всего лишь одна копия ядерной ДНК. Поэтому шансы обнаружить в ископаемых костях сохранившуюся мтДНК намного выше.] древних животных из ископаемых костей и зубов и проводили датировку этих костей химическими и физическими методами. Они смогли сравнить эту мтДНК с мтДНК живущих ныне потомков этих животных и подсчитать число ОНП. После корректировки с учетом всех вышеуказанных источников ошибок они поделили число мутаций на число лет, за которое эти мутации произошли, получив скорость мутаций, то есть число мутаций в расчете на год. Затем он смогли получить число мутаций у всех ныне живущих людей (определяемое по числу ОНП), поделили его на скорость мутаций у животных и определили, когда у всех этих людей имелась общая мтДНК (то есть определили дату коалесценции – дату, когда жила митохондриальная Ева).

Но даже если число ОНП было верно исправлено с учетом всех отмеченных выше возможных источников ошибок, остается все же второе допущение, а именно, что мтДНК мутирует с постоянной скоростью. Если, к примеру, в течение сотен тысяч мтДНК не мутировала вовсе, а затем на Землю обрушился поток космических лучей или же произошел вулканический выброс мутагенов в атмосферу, что вызвало большое число мутаций, то митохондриальные часы не будут идти точно, поскольку будут то замедляться, то спешить. Также, когда для определения скорости мутаций используют ископаемые кости, следует делать дополнительное допущение. Люди, жившие одновременно с животными, чьи ископаемые кости использовали для анализа, и современные люди генетически не идентичны, и их устойчивость к мутациям может быть различна. После начала Промышленной революции тысячи новых, никогда не существовавших ранее мутагенов попадают в атмосферу и питьевую воду, так что примерно с 1750 г. число мутаций могло значительно возрасти, из-за чего возраст Евы окажется больше, чем на самом деле.

По этим причинам до тех пор, пока не будут преодолены технические проблемы, мтДНК не сможет дать ответа на вопросы ни о местообитании Евы, ни о ее возрасте (Curnoe, 2003). Если сгенерированные афроцентристами на компьютере родословные деревья не доказывают, что Ева жила в Африке, и даже не дают надежного ответа на вопрос, когда она жила, то возможно ли использовать данные анализа мтДНК как-то иначе, чтобы узнать, где она жила?

Поборники теории И-и-А утверждают, что «эффект основателя» подкрепляет их теорию. «Эффект основателя» заключается в том, что когда обладающая генетическим разнообразием группа распространяется на новые территории, на них переселяется лишь небольшая часть исходной группы. В каждой из таких небольших групп генетическое разнообразие меньше, чем в исходной группе, так что если мы рассмотрим существующие популяции, то менее разнообразные в генетическом отношении группы должны происходить от групп с большим генетическим разнообразием. Поскольку африканцы обладают наибольшим разнообразием мтДНК, монголоиды и европеоиды должны быть выходцами из Африки. На рисунке 19–2 показана величина генетической изменчивости у трех основных рас.

Рисунок 19-2

Заметьте, что на рисунке 19–2 почти все обнаруженные у африканцев вариации обнаруживаются у европеоидов и монголоидов. Теория И-и-А объясняет это тем, что лишь часть африканцев, то есть помещенных на рисунке в красные и зеленые круги, покинула Африку и превратилась в европеоидов и монголоидов. Другое возможное объяснение, обсуждаемое в Части IV, состоит в том, что африканцы, не попадающие в пределы красного и зеленого кругов, являются потомками самых ранних гоминидов Евразии, мигрировавших в Африку в очень давние времена, но вымерших в Евразии вследствие извержения вулкана Тоба, ледниковых периодов, эпидемий, неспособности конкурировать с более развитыми популяциями и т. д.

Для более детального объяснения представим, что по некоторому ОНП у определенных африканцев может иметься «А», у других «Т», а у остальных «Г», тогда как во всех популяциях Евразии «Т». Существует много подобных ОНП, по которым африканцы имеют больше вариаций, чем обитатели Евразии (Pддbo, 2001). (Аборигены Евразии также имеют некоторые не встречающихся у африканцев ОНП, но не в таком количестве.) Это означает, что хотя некоторые аллели специфичны для каждой из рас, существует больше аллелей, специфичных для африканцев, чем для европейцев, монголоидов и других популяций Евразии. Так как ДНК (как ядерная, так и мтДНК) постепенно мутирует, в популяциях со временем накапливаются мутации. Поскольку у африканцев больше вариаций ОНП, чем в популяциях Евразии, афроцентристы делают вывод, что африканцы должны быть древнее обитателей Евразии.

Примем факт, что африканцы имеют больше вариаций ДНК, чем обитатели Евразии, но доказывает ли это, что они древнее? Нет, поскольку они могли приобрести часть этих добавочных вариаций посредством интербридинга с не-африкацами, особенно с не-африканскими не-сапиенсами, мигрировавшими в Африку, но вымершими в других местах [231 - Живущие ныне африканцы имеют ряд общих аллелей с шимпанзе и гориллами, не обнаруживающихся у обитателей Евразии (Deka, 1995).].

Далее афроцентристы аргументируют, что поскольку большее разнообразие африканцев указывает на их большую древность, популяции Евразии эволюционировали от африканцев. Но в действительности тот факт, что одна популяция старше другой, не означает, что они связаны между собой как предки и потомки; филогенетически более молодые насекомые не происходят от более древних рептилий. Афроцентристы предполагают, что либо африканцы произошли от обитателей Евразии, либо последние произошли от африканцев, и затем утверждают, что, так как одни произошли от других, более молодые обитатели Евразии произошли от более древних африканцев. Другими словами, афроцентристы делают предположение о происхождении, чтобы доказать последовательность происхождения! Предположению афроцентристов о том, что или африканцы эволюционировали в обитателей Евразии, или обитатели Евразии эволюционировали в африканцев, не хватает учета возможности, что ни те, ни другие не происходят ни друг от друга, ни от одного или более общих предков.

Рисунок 19-3

На рисунке 19–3 изображено представляемое афроцентристами упрощенное генеалогическое дерево, где LCA – это последний общий предок шимпанзе и человека, а на рисунке 19–4 представлено упрощенное альтернативное дерево, согласующееся с наличием у африканцев большего числа генетических вариаций.  

Рисунок 19-4

Если неверны оба предположения афроцентристов (то есть популяции Евразии и Африки принадлежат к той же самой линии родства и имеющая больше вариаций популяция древнее) и население Евразии не эволюционировало от африканцев, но от общего предка с африканцами (LCA) и большая вариабельность африканских аллелей обусловлена не их более значительным возрастом, но притоком в Африку ДНК от разнообразных мигрировавших туда гоминидов, то генеалогическое древо будет выглядеть подобно изображенному на рисунке 19–4 (промежуточные стадии опущены). На этом рисунке евразийские популяции не происходят от африканских и не моложе африканских, просто обитатели Евразии время от времени передавали африканцам некоторые аллели, увеличивая вариабельность в Африке.

Как мы увидим в Части IV, в действительности родословное дерево сложнее изображенного на рисунке 19–4, но объясняет гораздо больше, чем дерево теории И-и-А.