Kažkur Afrikoje gyveno vyras su tokia Y chromosoma, kuri yra vienintelė iki šių dienų išlikusi žmonių Y chromosoma. Šis žmogus gyveno aplinkoje, kur buvo ir kitų žmonių – tikriausiai turėjusių kitokias savo Y chromosomas, tačiau evoliucija ir atsitiktiniai įvykiai bendraamžių chromosomoms buvo nepalankūs ir visos jos išnyko.
O visiškai nesusijusi moteris savo ląstelėse turėjo mitochondrijų – mažų organoidų, gaminančių energiją – kurios tapo vienintelėmis mitochondrijomis, kurių esama visų šiuolaikinių žmonių ląstelėse. Kaip ir vienintelės Y chromosomos nešiotojas ši moteris gyveno kitų žmonių aplinkoje prieš tūkstančius metų, ir tik sėkmė kitas mitochondrijas išnaikino, rašo popsci.com.
Du tą pačią dieną publikuoti moksliniai darbai, atlikti skirtingų mokslininkų grupių, skelbia, jog nustatytos datos, kuomet gyveno paskutiniai bendri protėviai, turėję Y chromosomą. Viena iš mokslininkų grupių taip pat nustatė paskutinės bendros mitochondrijos turėtojos gyvenimo laiką. Naujų tyrimų pateikti duomenys skiriasi nuo ankstesnių vertinimų ir tarpusavy, taigi, genetikų suvažiavimuose turėtų vykti nemažai diskusijų – kada gi iš tiesų gyveno paskutiniai bendri visų žmonių protėviai.
Genetikams nuolat gerinant savo žinias apie bendruosius protėvius, nustatomi jų gyvenimo laikai padeda išsiaiškinti, kada įvyko kokie nors visai žmonijai svarbūs dalykai – pavyzdžiui, žmonių išplitimas iš Afrikos. Kuomet archeologiniai duomenys yra reti arba sunkiai suderinami, situaciją gali išaiškinti genetikai, teigia Stony Brook universiteto (JAV) genetiką ir žmogaus evoliuciją tyrinėjanti mokslininkė Brenna Henn – vienos iš tyrimus atlikusių grupių narė.
Vienai iš mokslininkų grupių vadovavo Sassari univeristeto (Italija) mokslininkas Paolo Francalacci. Jie nustatė, kad visų šiuolaikinių žmonių paskutinis bendras protėvis gyveno laikotarpiu prieš 180 000-200 000 metų. O kita grupė, kuriai vadovauja Stanfordo universiteto (JAV) mokslininkas Carlosas Bustamante, pareiškė, kad šiuolaikinė žmonių Y chromosoma pirmąkart atsirado prieš 120 000-156 000 metų. C. Bustamante su kolegomis nustatė, kad šiuolaikinė žmonių chromosoma atsirado prieš 99 000-148 000 metų.
Ir P. Francalacci, ir C. Bustamante draugiškai sutaria, jog jų paskutinio bendro Y chromosomos nešiotojo gyvenimo metų duomenys yra ganėtinai panašūs. Tuo tarpu šioms grupėms nepriklausantys mokslininkai skirtumą pastebi nedvejodami. „Skirtumas nėra didelis. Bet jis yra“, - sakė Arizonos universiteto antropologas Michaelas Hammeris, didelę dalį savo karjeros skyręs Y chromosomų ir mitochondrijų datavimui.
Ankstesniais vertinimais, paskutinis protėvis su visiems bendra Y chromosoma gyveno laikotarpiu nuo 50 000 iki 340 000 metų iki mūsų laikų, o paskutinė bendros mitochondrijos nešiotoja gyveno prieš 150 000-240 000 metų.
Esminis C. Bustamante ir P. Francalacci darbų pranašumas lyginant su ankstesniais duomenimis – kad šie mokslininkai įvertino gerokai daugiau Y chromosomų nei bet kas anksčiau. Laikas ir technologijos atpigino bei pagreitino DNR analizę, o tai gerokai išplėtė genetiniais tyrimais užsiimančių mokslininkų galimybes ir darbų tikslumą.
„Šaunu, kad didelės apimties genų sekų surašymo darbai panaudoti Y chromosomos tyrimams. Manau, kad tai yra Y chromosomos tyrimų ateitis“, - sakė genetikos ir žmogaus evoliucijos tyrinėtojas Chrisas Tyleris-Smithas.
Archeologai vertina iš po žemių iškastus senovinius radinius, o antropologams neretai tenka dirbti su fosilijomis, kurios suteikia galimybę rekonstruoti priešistorė. Tuo tarpu žmogaus evoliucija besidomintys genetikai tiria tik šiuolaikinių žmonių DNR. P. Francalacci, C. Bustamante ir kiti šios srities mokslininkai paskutinio bendro protėvio ieško lygindami šiuolaikinių žmonių DNR.
Mokslininkus labiausiai domina dvi genomo dalys – Y chromosoma, kurią turi ir perduoda tik vyrai bei mitochondrijų DNR – mitochondrijas turi visi, bet jos perduodamos tik per moterišką liniją. Kitaip tariant, jeigu esate vyras, visą mitochondrijų DNR paveldėjote iš motinos, o Y chromosomą iš tėvo. Jūsų sesuo savo mitochondrijų DNR taip pat paveldėjo iš motinos.
Šios dvi žmogaus DNR dalys yra ypatingos tuo, kad jos yra vienintelės genetinė informacija, kurią vaikai neabejotinai paveldi tik iš atitinkamos lyties tėvo. Bet kuri kita DNR dalis kiekvienam vaikui iš kurio nors iš tėvų „įkrenta“ atsitiktinai, dėl to kartais vaikai būna su iš tėčio paveldėtais plaukais ir iš mamos paveldėtomis akimis, kai brolis ar sesuo gali būti su plaukais, paveldėtais iš mamos, o akimis – iš tėčio.
Y chromosomos ir mitochondrijos tiesioginis paveldimumas smarkiai palengvina jų chronologinį atsekimą. Kadangi vienas iš šių ląstelės komponentų yra atkeliavęs iš visų šiuolaikinių žmonių bendro tėvo, jis dažnai vadinamas „Y chromosomos Adomu“. Tikriausia nesunku atspėti, kad visiems žmonėms bendra promočiutė yra vadinama „mitochondrijos Ieva“. Tačiau genetiniai duomenys rodo, kad tikimybė, jog jie kada nors buvo susitikę, yra nykstamai maža. Ir nekyla jokių abejonių, kad jie nebuvo vieninteliai Edeno gyventojai.
Adomas ir Ieva gyveno labai seniai, taigi, natūralu, kad iš jų paveldėti elementai su laiku keitėsi. Teoriškai tėčiai idealiai tiksliai perduoda Y chromosomas savo sūnums, o motinos mitochondrijas idealiai tiksliai perduoda visiems savo vaikams. Bet realybėje nutinka klaidų. Bėgant laikui genetiniuose koduose atsiranda atsitiktinių mutacijų.
Genetikai mano, jog mutacijos atsiranda reguliariu dažniu – X kiekis mutacijų per Y kiekį metų. Taigi, kai genetikai skaičiuoja laiką, kuomet gyveno paskutiniai bendri protėviai, jie paima didelio žmonių kiekio DNR mėginius, įvertina kaip smarkiai vienų žmonių DNR skiriasi nuo kitų ir, naudodamiesi tam tikra papildoma informacija, apskaičiuoja, kiek ilgai truktų atsirasti tokiam skirtumų kiekiui. „Iš esmės tai yra kaip atstumo apskaičiavimas iš greičio ir laiko sandaugos“, - sakė Stanfordo universiteto mokslininkas Davidas Poznikas, dirbęs kartu su C. Bustamante.
Skirtingi genetikai mutacijų kaupimosi greitį apskaičiuoja skirtingai. Tam nėra sukurto auksinio standarto. Štai dėl ko rezultatai, nurodantys kada gyveno paskutiniai bendri protėviai, yra skirtingi.
P. Francalacci ir C. Bustamante savo tyrimuose taikė santykinai naują būdą apskaičiuoti DNR pokyčių kaupimosi greitį. Jie kaip kilometrus žyminčiai stulpais pasinaudojo archeologiniais duomenimis. Pavyzdžiui, C. Francalacci kaip laiko žymekliu naudojosi žmonių paplitimu Sardinijos saloje prieš 7700 metų. Tyrimui jie naudojo 1204 vyrų iš šios salos DNR ir nustatė, kaip labai skyrėsi jų Y chromosomos, o tuomet apskaičiavo mutacijų greitį, kurio reikėjo, kad per 7700 metų atsirastų dabartinė genetinė įvairovė. C. Bustamante su kolegomis taikė panašų metodą, tik jų „kilometrų stulpelis“ buvo Amerikos apgyvendinimas prieš 15 000 metų.
Kiti mokslininkai žmonių genų mutavimo greitį skaičiuoja kitais būdais – vertindami, kada žmonės atsiskyrė nuo šimpanzių ar tiesiog nustatydami mutacijos atsiradimo kiekvienoje kartoje tikimybę. Žinoma, kiekvienas mokslininkas pristatydamas rezultatus gina pasirinktą skaičiavimo būdą ir tikina, kad jis yra pats geriausias. „Požiūrių ir rezultatų įvairovė yra sveikas reiškinys. Šioje mokslo srityje išgyvename tikrai įdomius laikus“, - sakė C. Tyleris-Smithas.
Neabejotina, kad tai nėra paskutiniai darbai, kuriais siekiama nustatyti, kada gyveno Y chromosomos Adomas ir mitochondrijos Ieva.
