Оценка частоты мутаций при видообразовании

Оценка частоты мутаций при видообразовании.

Молодая наука ДНК-генеалогия, занимающаяся выявлением наследственных родов по мужской и женской линиям, в настоящее время насчитывает в Y-хромосомах мужчин 9000 СНИПов. СНИП — неопределенность одного нуклеотида в последовательности нуклеотидов ДНК. Английская абревеатура — SNP  (Single Nucleotide Polymorphism) .

Ранее в работе «Эволюция гаплогрупп и реорганизация генома», опубликованной на проз.ру, я предположил, что все СНИПы, приводившие к образованию гаплогрупп человека, происходили в очень короткие, по эволюционным меркам, промежутки времени, в течение которых происходили процессы образования новых видов человека. Последние процессы видообразования человека происходили 45000 и 30000 лет назад во время прохождения геомагнитных экскурсов Лашамп и Моно Лэйк. Первое из этих видообразований привело к появлению из неандертальцев костенковцев-кроманьонцев (подвида современного человека), а второе — к появлению современного человека.
От общего предка человека и шимпанзе — дриопитека, жившего 9 -12 миллионов лет назад, до современного человека можно насчитать 20 процессов реорганизаций генома, приводивших к образованию новых видов человека ( см. работу «Еше две ступени в эволюционной лестнице человека»).

Исследования геномов человека и шимпазе показывают, что их различие составляет 35 миллионов замен нуклеотидов. Если считать, что половину этих замен приобрели шимпанзе, эволюционируя от нашего общего предка — дриопитека, а другую половину приобрели люди, то получается на брата по 17,5 миллионов замен. Считая, что замены нуклеотидов происходили, в основном, в периоды образования новых видов, когда многократно возрастала частота мутаций вследствия повышения уровня космического излучения, получаем, что один процесс видообразования приводил к появлению в геноме человека в среднем

 17,5/20 = 0,875 миллиона замен, т.е. 875000 замен.

С другой стороны, поскольку Y-хромосома человека имеет длину приблизительно  50 миллионов нуклеотидов, что составляет  1/70 часть всего генома, и мы знаем, что последняя реорганизация генома привела к появлению в ней 9000 СНИПов (замен), то получаем общее количество замен во всем геноме, возникших в это время:
 
9000 * 70 = 630000

Полученное значение очень хорошо совпадает со средним значением количества СНИПов на одно видообразование человека, полученное по расхождению геномов человека и шимпанзе.

Средняя оценка частоты мутаций (замен нуклеотидов), возникающих в геноме человека,  по этим двум величинам дает значение
(750 ± 120) тысяч замен на одно видообразование.

P.S.
Предложенный подход оценки частоты мутаций в корне отличается от общепринятого в генетике. В настоящее время считается, что скорость мутаций постоянна во времени. Для оценки скорости мутаций генетики число замен нуклеотидов поделили бы на количество лет и получили бы величину 17,5 млн. замен/ 10 млн. лет = 1,75 замен/год и ,поделив эту величину на количество пар нуклеотидов 3,2 миллиарда, получили бы вероятность мутаций порядка 0,5 * 10^-9 замен/год на одну пару нуклеотидов. 
Моя же оценка предполагает то, что относительно короткие периоды видообразования, во время которых происходит большинство мутаций, разделены спокойными периодами, во время которых скорость мутаций пренебрежимо мала.
Когда исследуются генетические процессы на большом промежутке времени, в течение которого произошло много видообразующих ступенек, средняя скорость мутаций на один нуклеотид имеет смысл. Но, когда ее значение, полученное для большого промежутка времени,  используют для оценки времени  событий недавнего прошлого, это приводит к большим ошибкам. В результате получают несуразно большие времена для всех событий эволюции человека больших, чем время последнего видообразующего перехода человека - 30000 лет назад. При этом получается, что человеческая линия должна была бы отделиться от неандертальской 800 тысяч лет назад, гаплогруппа А00 Y-ДНК  должна была появится 250 тысяч лет назад и т.д и т.п. Эти расчеты находятся в разительном противоречии с данными археологии и антропологии.


Рецензии