От Евы?.. 3

III. Генетическое древо женщин

Но как быть женщинам? Может у них можно так же анализировать Х- хромосому? Оказывается нельзя. Потому что Х-хромосомы у женщин перетасовываются. Одна получена от отца, вторая – от матери. И неясно от кого какие предки. Но вывод был найден. И около десяти лет назад в журнале «Naturе» появилась статья Аллана К. Уилсона, профессора Калифорнийского университета в Беркли, в которой он утверждал, что все человечество произошло от одной женщины, когда-то жившей в Африке, потомки которой заселили остальные континенты, породив все расовое разнообразие человечества.
Для анализа Уилсон избрал не ядерную ДНК, а ДНК митохондрий — одного из органоидов клетки. Дело в том, что митохондриальная ДНК (митДНК) — это небольшая кольцевая молекула размером 16 600 пар нуклеотидов, содержащая 37 генов. Из них мутировать могут не более двух процентов, поскольку большинство генов жизненно необходимы. Для сравнения: ядерная ДНК человека содержит порядка 60 тысяч генов, что составляет около 3,2 миллиарда нуклеотидных пар.
Однако не только скромные размеры митДНК определили выбор. Гораздо важнее другое. Известно, что митохондрии, в отличие от прочих органоидов клетки, наследуются исключительно по женской линии. Когда происходит слияние сперматозоида и яйцеклетки в процессе оплодотворения, митохондрии спермия разрушаются в цитоплазме яйцеклетки. Таким образом, зародыш получает свои митохондрии именно от матери, из ее яйцеклетки.
Это обстоятельство позволяет следить за предками индивидуума по материнской линии. Судите сами: каждый из нас получил митохондрии от своей матери, она — от своей, а та — от своей... и так далее. Выстраивается линия родства, позволяющая заглянуть в весьма отдаленное прошлое. Кроме того, митДНК накапливает нейтральные мутации с постоянной скоростью. Это означает, что митДНК ведет себя, как часы, которые и назвали «митохондриальными часами».
Группа А. Уилсона разработала две базовые концепции, в русле которых проходили исследования. Как показал сравнительный анализ белков, в молекулярной эволюции с постоянной скоростью накапливаются нейтральные мутации. Время от времени, причем намного реже, чем у мужчин, считывающий фермент ошибается и вместо одного нуклеотида вставляет другой. Или вообще вставляет лишний. Поэтому мутации записываются, например, так – 1651С. Поскольку известно, что в «стандартной» митДНК нуклеотид под номером 1651 – тимин (Т), сразу ясно, что в этом положении тимин заменен на С (цитозин). Или запись такая: 315.1С. Это значит, что после 315-го нуклеотида в «стандартную» цепь вставлен один лишний цитозин. Кроме того, скорость изменения генов за счет точечных нейтральных мутаций является постоянной во времени, поэтому ее можно использовать в качестве своеобразного «эволюционного хронометра», позволяющего датировать отхождение данной ветви от общего ствола. И в итоге все сводится к несложной арифметической задаче, в которой, зная скорость движения и путь, надо определить время.

3.1 «Митохондриальная Ева»

Осознав наличие у любого обитателя Земли этого удивительного хронометра, группа Уилсона приступила к анализу генеалогии человека. Были собраны образцы 182 различных типов митДНК, полученных от 241 индивидуума, куда вошли представители 42 национальностей всех рас. Исследовались два участка митДНК, в которых активно возникают мутации. Понятно, что более молодые нации будут генетически более однородными, а более древние должны иметь значительный спектр мутаций, накопившихся за более продолжительное время существования на Земле.
Проведя сравнительный анализ митДНК, Уилсон построил генеалогическое древо, которое четко свидетельствовало о наличии наибольшей дифференциации митохондриальных генов в Африке. Более того, все шестимиллиардное современное человечество, как показало это исследование, ведет свое происхождение от одной женщины, некогда обитавшей в северо-восточной Африке. Автор открытия, которое явилось мировой сенсацией, стал «крестным отцом» нашей прародительницы, назвав ее «митохондриальной Евой». Однако Уилсон, найдя место, являющееся «колыбелью» человечества, пошел дальше. Зная скорость мутирования, он смог определить и примерное время, когда «Ева» появилась на Земле. «Митохондриальные часы» показали, что она жила приблизительно 200 — 150 тысяч лет назад (удивительно, но «Ева» оказалась древнее неандертальца, которого упорно навязывали ей в «эволюционные отцы»).

3.2. Семь дочерей Евы

Тут необходимо заметить, что если прародитель – мужчина нам известен один (тот, кого условно называют Адамом), то прародительниц – женщин у современного человечества целых семь. Их, так же условно, называют семью дочерьми Евы. И вот краткая история их переселений.
Первая волна в Европу (точнее, небольшие волны на протяжении 20 тысяч лет) оставила там шесть гаплогрупп. Носители первой, гаплогруппы U, дети воображаемой праматери «Урсулы», осели на территории будущей Греции 45 тысяч лет назад. Сейчас ее прямыми потомками являются примерно 11% современных европейцев, особенно в Англии и Скандинавии. Вторая, гаплогруппа X, праматерью которой была «Ксения» 25 тысяч лет назад, представлена шестью процентами европейцев, но ее ветви протянулись в Центральную Азию и Сибирь, и из Сибири – в Северную и Южную Америки. Около 1% американских индейцев – прямые потомки Ксении. В Европе живут три ветви прямых потомков «Ксении» – в Восточной Европе, в Центральной Европе, и в Англии.
Третья гаплогруппа H, или Helen, Елена, появилась в Европе 20 тысяч лет назад на границе современных Франции и Испании. Ее прямыми потомками являются 47% европейцев.
Четвертая гаплогруппа V, прямые потомки «Велды», осели в Северной Испании 17 тысяч лет назад, и затем двинулись на север по следам уходящего ледника. 5% европейцев – прямые потомки «Велды», включая этническую группу саами в Финляндии и Северной Норвегии.
В то же время, 17 тысяч лет назад, на Средиземноморье, в Северной Италии обосновалась пятая гаплогруппа Т, праматери «Тары». Сегодня примерно 9% европейцев – прямые потомки «Тары», они расселились вдоль Средиземного моря, и продвинулись в Англию и Ирландию.
Шестая гаплогруппа К с праматерью «Катрин» прибыли в Европу 15 тысяч лет назад и обосновались на южных склонах итальянских Альп. Недавно найденный в Альпийских горах «снежный человек» Отци, погибший 5 тысяч лет назад – прямой потомок «Катрин». Примерно 6% европейцев сегодня – прямые потомки «Катрин», в основном живут в Средиземноморье.
Наконец, седьмая и последняя гаплогруппа J с праматерью «Жасмин», пришедшие в Европу «второй волной» с территории нынешней Сирии уже после завершения великого ледникового периода, составляет примерно 17% современной Европы, включая Испанию и Португалию, Уэльс и Шотландию, а так же Центральную Европу. Эта волна прибыла в Европу относительно недавно, несколько тысяч лет тому, когда жители Ближнего Востока, озабоченные жесткой конкуренцией за земельные угодья, двинулись развивать сельское хозяйство в Европе, жители которой занимались в основном охотой. Они, эти новые переселенцы, слегка запутали генеалогическую картину Европы, но поскольку их в итоге стало несколько меньше одной пятой от уже порядком размножившихся коренных европейцев (точнее, европеек, говоря о митДНК), то запутали не очень сильно.

IV. Значение генетической генеалогии

Итак, генетическая генеалогия  - наука, возникшая на стыке средневековой генеалогии и современной генетики, представляет сегодня новую перспективную отрасль знаний. Уже сейчас ясно, что её научное значение достаточно велико. Ведь она позволяет впервые за всю историю человечества обернуться назад и увидеть весь путь, который прошли наши предки за минувшие тысячелетия. Разглядеть моменты (и определить даты) возникновения не только отдельных семей и родов, что, безусловно, интересно каждому из нас, но и целых рас и народов.
А по мере развития этой науки возможны открытия ещё более удивительные. Возможно, в недалёком будущем учёные приблизятся к разгадке возникновения человека, как биологического вида, определят его родство (или не родство!), с другими живыми существами, населяющими Землю. И смогут, наконец, ответить на вопрос, мучавший древних схоластов: «Что было в начале? Курица или яйцо?»
В общем, все нити, ведущие нас к тайнам развития и зарождения живой природы, находятся сейчас в руках генетиков. А молекулярная генеалогия – одна из самых прочных и надёжных нитей.

Заключение

За два года существования Международного генографического проекта получено уже около 25 тысяч генетических образцов. Но в итоге предстоит собрать вчетверо больше. Обработка этого материала поможет пока лишь уточнить карту древних миграций, но в том, что все мы ведём своё начало от общего африканского предка, сомнений у учёных уже нет. Как не сомневаются они в том, что точка в великой «одиссее человека» ещё не поставлена. И не будет поставлена, пока существует Земля и любознательное человечество.