Расселяясь из Африки, наши предки теряли гены и становились более похожими

Анализ краниометрических (то есть относящихся к промерам черепа) показателей современного человека свидетельствует о том, что все живущие ныне на Земле люди произошли от сравнительно небольшой группы особей, обитавших в Центральной Африке 60-80 тыс. лет тому назад.
Святой Иероним (картина Альбрехта Дюрера). Национальная Галерея Лиссабона. Череп нередко фигурирует на изображениях Иеронима, но этот атрибут используется здесь как символ внутреннего зрения и к краниометрии отношения не имеет. Изображение с сайта www.lexscripta.com
Святой Иероним (картина Альбрехта Дюрера). Национальная Галерея Лиссабона. Череп нередко фигурирует на изображениях Иеронима, но этот атрибут используется здесь как символ внутреннего зрения и к краниометрии отношения не имеет. Изображение с сайта www.lexscripta.com
По мере того как потомки этих людей расселялись по Земному шару, они теряли часть генов и становились всё менее разнообразными. В работе, опубликованной недавно в журнале Nature, гипотеза о едином центре происхождения современного человека подтвердилась анализом не только молекулярно-генетических данных, но и фенотипических (в данном случае — размеров черепа).

Всё больше данных, собранных в последние годы, свидетельствуют о том, что «современный» человек сформировался в экваториальной Африке 150-200 тыс. лет тому назад.

Места, откуда были взяты черепа для краниометрического анализа. Синие точки — мужские черепа, красные — женские. Фиолетовым показаны точки, откуда происходят черепа обоих полов. Рис. из обсуждаемой статьи в Nature.
Места, откуда были взяты черепа для краниометрического анализа. Синие точки — мужские черепа, красные — женские. Фиолетовым показаны точки, откуда происходят черепа обоих полов. Рис. из обсуждаемой статьи в Nature.
Расселение же его по планете началось примерно 60 тыс. лет тому назад, когда сравнительно небольшая группа людей перебралась на Аравийский полуостров, а оттуда их потомки постепенно стали распространяться по Евразии (двигаясь прежде всего на восток по побережью Индийского океана), а затем по Меланезии и Австралии.

Процесс заселения человеком нашей планеты, согласно данной гипотезе, должен был сопровождаться уменьшением первоначального запаса генетической изменчивости. Ведь на каждом этапе в путь пускается отнюдь не вся «родительская» популяция, а какая-то ее небольшая часть, выборка, в которую никак не могли попасть все гены.

Система стандартных промеров черепа. Рис. с сайта www.snpa.nordish.net.
Система стандартных промеров черепа. Рис. с сайта www.snpa.nordish.net.
Иными словами, должен наблюдаться эффект основателя — резкое уменьшение общего генетического разнообразия при формировании каждой новой группы мигрантов. Соответственно, по мере расселения человека мы должны обнаруживать постепенное исчезновение ряда генов, обеднение первоначального генофонда.

Реально это может проявляться в снижении уровня генетической изменчивости, и чем дальше от источника заселения, тем в большей степени. Если же центр происхождения вида (в данном случае Homo sapiens) не один, а несколько, то картина будет совсем иной.

Изменчивость размеров черепа по мере удаления от наиболее вероятной области происхождения современного человека в Африке (последняя выделена белым и оконтурена синей линией). Последовательно более темными контурами показана утеря первоначальной изменчивости. Подобной картины не получилось бы при наличии каких-то других центров происхождения современного человека (например, где-то в Азии). Рис. из обсуждаемой статьи в Nature.
Изменчивость размеров черепа по мере удаления от наиболее вероятной области происхождения современного человека в Африке (последняя выделена белым и оконтурена синей линией). Последовательно более темными контурами показана утеря первоначальной изменчивости. Подобной картины не получилось бы при наличии каких-то других центров происхождения современного человека (например, где-то в Азии). Рис. из обсуждаемой статьи в Nature.
Гипотеза об одном центре происхождения современного человека была недавно подтверждена молекулярно-генетическими данными, собранными в рамках международного Проекта по изучению разнообразия генома человека (Human Genome Diversity Project, HGDP).

Генетическое разнообразие в популяциях человека действительно снижалось по мере удаления от Центральной Африки — предполагаемого центра возникновения человека (см., например, Ramachandran et al. 2005). Однако оставалось неясным, можно ли выявить данный эффект, обратившись к фенотипическим признакам, к примеру, анатомическим особенностям современного человека.

Генотипическая изменчивость (на основании молекулярно-генетических данных) по мере удаления от наиболее вероятной области происхождения современного человека в Африке (последняя выделена белым и оконтурена синей линией). Более темными контурами показана всё большая утеря первоначальной изменчивости. Данный рисунок хорошо соответствует предыдущему (анализ фенотипических признаков), но область первоначального происхождения человека получилась несколько меньше (не включает южную Африку). Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature.
Генотипическая изменчивость (на основании молекулярно-генетических данных) по мере удаления от наиболее вероятной области происхождения современного человека в Африке (последняя выделена белым и оконтурена синей линией). Более темными контурами показана всё большая утеря первоначальной изменчивости. Данный рисунок хорошо соответствует предыдущему (анализ фенотипических признаков), но область первоначального происхождения человека получилась несколько меньше (не включает южную Африку). Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature.
За решение данной задачи взялся Андреа Маника (Andrea Manica) с кафедры зоологии Кембриджского университета (Великобритания) совместно с коллегами с кафедры генетики того же университета и кафедры анатомии Медицинской школы в Сага (Япония). Материалом послужили данные измерения черепов (краниометрические показатели), собранные по всему свету.

Всего было проанализировано 4666 мужских черепов из 105 локальных популяций и дополнительно 1579 женских черепов из 39 популяций. За основу взяты данные по мужским черепам как более репрезентативные. В анализ не включали черепа старше 2 тыс. лет, чтобы избежать ошибок измерений, связанных с плохой сохранностью древних костей.

Результаты исследования подтвердили гипотезу о едином центре происхождения человека. По мере удаления от центральной Африки изменчивость основных размерных показателей черепа уменьшалась, что можно трактовать как снижение исходного генетического разнообразия.

Дополнительные трудности анализа были связаны с тем, что по мере освоения человеком новых климатических зон те или иные признаки его оказывались (или не оказывались) полезными и, соответственно, поддерживались или не поддерживались отбором. Такой климатической адаптацией были затронуты и размеры черепа, но применение специальных методов статистики позволило выделить эту «климатическую» составляющую и не принимать ее во внимание при анализе динамики исходной изменчивости.

Параллельно в той же работе для 54 локальных популяций современного человека оценивалась степень гетерозиготности генотипа. Для этого использованы данные по микросателлитам (фрагментам ДНК, содержащим повторы), собранные также в рамках программы HGDP. Нанесенные на карту, эти данные показывают распределение, очень сходное с тем, что выявлено на основе фенотипических признаков. По мере удаления от центра происхождения человека гетерозиготность (а это мера генетического разнообразия) снижается также как разнообразие фенотипическое.

   
автор: Алексей Гиляров
Кроме того...
Древняя засуха в Африке подтолкнула эволюцию
Древняя мегазасуха в тропической Африке, разразившаяся от 135 тыс. до 90 тыс. лет назад возможно стала...
"Протон" упал из-за отказа рулевых машин
Ракета-носитель "Протон-М" упала из-за отказа рулевых машин, которые управляли вектором тяги, сообщает РИА...
Прививка против рака
Первая антионкологическая вакцина становится реальностью...
  • Текущие обсуждения статей
Бионическая рука-протез
Телепортация - фантастика или реальность?
Ученые вывели формулу удачи
Смех не лечит раковых больных
Приливы и отливы вызывают сейсмические колебания
Нью-Йорк и Лос-Анджелес уйдут под воду к 2015-му году
Посмотреть весь форум

  • поиск статей на сайте
Введите фразу, слово или часть слова
Темы этого номера
Чинук-программа побеждает человека в шашках
Чинук-программа побеждает человека в шашках Чинук-программа побеждает человека в шашках
Шашки хакнули. Или, как ещё говорят, крякнули. Словом, "код шашек" взломан и ничего загадочного в этой игре не осталось. Все ходы не только записаны, но и заранее просчитаны
Посадить на клей
Посадить на клей Посадить на клей
Можно ли склеить самолет? Большинство наших современников ответят на этот вопрос утвердительно. Но с одной оговоркой: если этот самолет - сборная модель из "Детского мира"
Наномеханический компьютер: надёжный и экономичный
Наномеханический компьютер: надёжный и экономичный Наномеханический компьютер: надёжный и экономичный
Согласно маркетинговым исследованиям, к 2008 году количество компьютеров во всём мире превысит 1 миллиард, а к 2015 году - 2 миллиарда. Согласно данным Department of Energy
Детектор преступных замыслов
Детектор преступных замыслов Детектор преступных замыслов
Департамент национальной безопасности (ДНБ) США разрабатывает программу, которая позволит компьютеру определять преступные намерения человека по выражению лица и другим неконтролируемым признакам
Создано ветряное зарядное устройство для мобильников
Создано ветряное зарядное устройство для мобильников Создано ветряное зарядное устройство для мобильников
В скором времени в продажу может поступить необычное зарядное устройство для сотовых телефонов, работающее от ветра
"Искусственные мускулы" добывают электроэнергию из волн
"Искусственные мускулы" добывают электроэнергию из волн
Японская компания Hyper Drive неподалеку от побережья Флориды провела полевые испытания плавучего электрогенератора, использующего энергию волн
Sharp создала самый тонкий в мире ЖК-телевизор
Sharp создала самый тонкий в мире ЖК-телевизор Sharp создала самый тонкий в мире ЖК-телевизор
Компания Sharp объявила о выпуске самого тонкого и яркого в мире ЖК-телевизора. При длине диагонали дисплея в 52 дюйма толщина новинки составляет всего 20 миллиметров, а вес - 25 килограммов, сообщает Reuters
Проекторы для мобильных телефонов на подходе
Проекторы для мобильных телефонов на подходе Проекторы для мобильных телефонов на подходе
В сентябре начнется массовое производство миниатюрных проекторов для вывода картинок и видео с мобильного телефона на экран
Околозвездное облако жизни
Околозвездное облако жизни Околозвездное облако жизни
Синтез первичного органического вещества - одна из самых загадочных стадий происхождения жизни. Все больше ученых склоняется к мысли, что этот этап проходил не на Земле
На топливных баках шаттлов обнаружены трещины
На топливных баках шаттлов обнаружены трещины На топливных баках шаттлов обнаружены трещины
В воскресенье руководство NASA заявило, что на топливных баках шаттлов, запуск которых планируется до конца 2007 года, с помощью рентгена удалось обнаружить микротрещины. По мнению NASA
Космический саботаж
Космический саботаж Космический саботаж
Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства в последнее время преследуют неудачи. Неизвестный сотрудник компании-подрядчика повредил два компьютера
Уран лишился одного из своих колец
Уран лишился одного из своих колец Уран лишился одного из своих колец
Результаты наблюдений, проведённых с помощью телескопа Keck II на Гавайях, показали, что система колец Урана сильно изменилась по сравнению с состоянием 1986 года
Психологи уравняли болтливость женщин и мужчин
Психологи уравняли болтливость женщин и мужчин Психологи уравняли болтливость женщин и мужчин
Женщины произносят в день больше слов, чем мужчины, однако болтают столько же. Как это так? А вы у них спросите, уж они вам понарасскажут. Или поинтересуйтесь у мужчин, которые это выяснили
Антидепрессанты вызывают преждевременные роды
Антидепрессанты вызывают преждевременные роды Антидепрессанты вызывают преждевременные роды
Во время беременности опасно принимать антидепрессанты, потому что эти лекарства повышают риск преждевременных родов, цитирует Reuters статью в «Американском журнале психиатрии» (American Journal of Psychiatry)
Расселяясь из Африки, наши предки теряли гены и становились более похожими
Расселяясь из Африки, наши предки теряли гены и становились более похожими Расселяясь из Африки, наши предки теряли гены и становились более похожими
Анализ краниометрических (то есть относящихся к промерам черепа) показателей современного человека свидетельствует о том, что все живущие ныне на Земле люди произошли от сравнительно небольшой группы особей
Обычная пневмония может вызвать легочное кровотечение
Обычная пневмония может вызвать легочное кровотечение Обычная пневмония может вызвать легочное кровотечение
К пневмониям принято относиться не очень серьезно, однако некоторые формы пневмонии смертельно опасны для человека, вызывая сильное кровотечение в легких
На Земле станет еще теплее
На Земле станет еще теплее На Земле станет еще теплее
Разработана модель, объясняющая, как течения мирового океана и деятельность человека повлияют на изменения климата в ближайшее десятилетие, сообщает BBC News со ссылкой на журнал Science
Эпидемии распространяются быстрее, чем раньше
Эпидемии распространяются быстрее, чем раньше Эпидемии распространяются быстрее, чем раньше
Развитая сеть авиационных маршрутов, обслуживающая 2,1 млрд. пассажиров в год, способствует тому, что эпидемии смертельно опасных заболеваний сегодня распространяются гораздо быстрее, чем раньше
В древнейших горных породах Земли нашли алмазы
В древнейших горных породах Земли нашли алмазы В древнейших горных породах Земли нашли алмазы
Группа немецких и австралийских геологов под руководством Мартины Меннекен (Martina Menneken) обнаружила в кристаллах циркона, возраст которых оценивается примерно в 4,3 миллиарда лет
В Тирренском море поймали кальмара-гиганта
В Тирренском море поймали кальмара-гиганта В Тирренском море поймали кальмара-гиганта
Рыбаки недалеко от итальянского острова Эльба в Тирренском море поймали гигантского кальмара весом в 18 килограммов и длиной почти в полтора метра
Одноразовый подгузник
Одноразовый подгузник Одноразовый подгузник
Если изобретение многоразовых подгузников теряется в бездне веков, так же как изобретение одежды вообще, то появление одноразовых можно проследить
Потепление требует встречи без галстуков
Потепление требует встречи без галстуков Потепление требует встречи без галстуков
Принято считать, что главные проблемы галстука – это сложность его завязывания и то, что он, собака, душит

 
  • Главные темы / архив
№082текущий номер Технологии
Биоклиматическое здание
    

    

    

    

    

 
  • Человек
  • Планета Земля
  • На Земле станет еще теплееНа Земле станет еще теплее
    Разработана модель, объясняющая, как течения мирового океана и деятельность человека повлияют на изменения климата в ближайшее десятилетие, сообщает BBC News со ссылкой на журнал Science
  • Эпидемии распространяются быстрее, чем раньшеЭпидемии распространяются быстрее, чем раньше
    Развитая сеть авиационных маршрутов, обслуживающая 2,1 млрд. пассажиров в год, способствует тому, что эпидемии смертельно опасных заболеваний сегодня распространяются гораздо быстрее, чем раньше
  • В древнейших горных породах Земли нашли алмазыВ древнейших горных породах Земли нашли алмазы
    Группа немецких и австралийских геологов под руководством Мартины Меннекен (Martina Menneken) обнаружила в кристаллах циркона, возраст которых оценивается примерно в 4,3 миллиарда лет
  • В Тирренском море поймали кальмара-гигантаВ Тирренском море поймали кальмара-гиганта
    Рыбаки недалеко от итальянского острова Эльба в Тирренском море поймали гигантского кальмара весом в 18 килограммов и длиной почти в полтора метра
  • История изобретений
  • Одноразовый подгузник Одноразовый подгузник
    Если изобретение многоразовых подгузников теряется в бездне веков, так же как изобретение одежды вообще, то появление одноразовых можно проследить
  • Чёрный ящик
  • Воля случая
  • Технологии
  • Чинук-программа побеждает человека в шашкахЧинук-программа побеждает человека в шашках
    Шашки хакнули. Или, как ещё говорят, крякнули. Словом, "код шашек" взломан и ничего загадочного в этой игре не осталось. Все ходы не только записаны, но и заранее просчитаны
  • Посадить на клейПосадить на клей
    Можно ли склеить самолет? Большинство наших современников ответят на этот вопрос утвердительно. Но с одной оговоркой: если этот самолет - сборная модель из "Детского мира"
  • Наномеханический компьютер: надёжный и экономичныйНаномеханический компьютер: надёжный и экономичный
    Согласно маркетинговым исследованиям, к 2008 году количество компьютеров во всём мире превысит 1 миллиард, а к 2015 году - 2 миллиарда. Согласно данным Department of Energy
  • Детектор преступных замысловДетектор преступных замыслов
    Департамент национальной безопасности (ДНБ) США разрабатывает программу, которая позволит компьютеру определять преступные намерения человека по выражению лица и другим неконтролируемым признакам
  • Техника
  • Космос
  • Околозвездное облако жизниОколозвездное облако жизни
    Синтез первичного органического вещества - одна из самых загадочных стадий происхождения жизни. Все больше ученых склоняется к мысли, что этот этап проходил не на Земле
  • На топливных баках шаттлов обнаружены трещиныНа топливных баках шаттлов обнаружены трещины
    В воскресенье руководство NASA заявило, что на топливных баках шаттлов, запуск которых планируется до конца 2007 года, с помощью рентгена удалось обнаружить микротрещины. По мнению NASA
  • Космический саботажКосмический саботаж
    Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства в последнее время преследуют неудачи. Неизвестный сотрудник компании-подрядчика повредил два компьютера
  • Уран лишился одного из своих колецУран лишился одного из своих колец
    Результаты наблюдений, проведённых с помощью телескопа Keck II на Гавайях, показали, что система колец Урана сильно изменилась по сравнению с состоянием 1986 года
014