Недавно исследователи подняли волну, объявив, что они нашли мать всех кашалотов: то есть ту женщину, от которой произошли все современные кашалоты. «У кашалотов есть« Ева », - гласили заголовки новостей, опираясь на библейскую идею« первой женщины ». Идея митохондриальной« Евы »не нова; исследователи часто используют его для обозначения первого женского генетического предка вида. Проблема в том, что большинство людей неправильно понимают, что именно означает этот термин, думая, что оно означает самую первую самку в своем роде.
Связанный контент
- Каждый живущий сегодня сперматозоид может происходить от той же самки
На самом деле кашалот «Ева» возник гораздо позже, чем первый кашалот. Исследуя 1600 сперматозоидов по всему миру, исследователи пришли к выводу, что этот великолепный матриарх возник когда-то в диапазоне 10 000–80 000 лет назад. Тем временем ископаемые скопления кашалотов возвращают их назад на миллионы лет.
«Мы не говорим, что в то время только одна женщина плавала вокруг океана, и внезапно все эти кашалоты возникли у нее», - Алана Александер, докторская исследовательская работа в Институте биоразнообразия в Университете Канзаса и ведущий автор исследование, рассказывает Smithsonian.com. Вместо этого, эта так называемая Ева «была одной из многих женщин, но она оказалась единственной, кто передал митохондриальную ДНК в непрерывной женской».
Для тех, кто плохо знаком с дебатами: «митохондриальная Ева» относится к митохондриальной ДНК, уникальному генетическому коду, который передается от женщины к женщине. Митохондриальная ДНК, которая отвечает за энергетический метаболизм, оцеплена от остальной части нашей ДНК, откладываясь сама по себе в своем собственном контейнере. Исследователи полагают, что в какой-то момент на раннем этапе нашей эволюции одноклеточный организм, который является нашим самым старым предком, поглотил другие бактерии, и в конце концов они медленно развивали симбиотические отношения, которые продолжаются и по сей день. Именно бактерии стали первыми митохондриями.
«Если вы хотите вернуться к настоящей биологической Еве, вам придется искать предка наших митохондрий», - говорит Роджер Булл, старший научный сотрудник лаборатории молекулярного биоразнообразия в Канадском музее природы. «Если когда-либо существовал организм, который должен считаться митохондриальной Евой, то это та непритязательная маленькая единственная клетка, которая поглотила небольшую одиночную клетку, чтобы создать совершенно непобедимую биологическую команду: предка динозавров, деревьев, бабочек, (даже) Дональда Трампа «Бык говорит в электронном письме.
Почти во всех многоклеточных организмах митохондриальная ДНК передается по матрилинейной линии из поколения в поколение. Этот факт чрезвычайно удобен для исследователей, которые могут использовать эти биомаркеры ДНК, чтобы проследить наследственную историю вида. Это также здорово для вас, если вы леди: это означает, что митохондрии в каждой клетке вашего тела могут быть прослежены до вашей пра-пра-пра-пра-бабушки. Увы, в то время как матери также передают свою митохондриальную ДНК мужчинам, эти сыновья не могут передать эту ДНК своим собственным детям.
В 1980-х годах, когда концепция митохондриальной Евы начала распространяться в популярных средствах массовой информации, она сразу же вызвала некоторую волну у исследователей. «Использование этого термина было неверным истолкованием, учитывая, что исследование касалось самого последнего общего предка митохондрий всех живых людей… не первой человеческой женщины в мире», - говорит Булл.
Вы получили это от своей мамы: Митохондрия в легких млекопитающих (Wikimedia Commons) В действительности, митохондриальная Ева - не первая самка вида, а лишь самая последняя самка в истории, от которой все живые животные вида могут проследить свое происхождение. Думайте о ней как о вершине генеалогической пирамиды, в которой встречаются все предки вида. Хотя все, кто внизу, произошли от нее, это не значит, что над ней нет другой женщины или она жила одновременно с ней. Возможно, у некоторых из ее современников не было выживших детей. Или у них были только сыновья, которые не передавали бы митохондриальную ДНК.
«В любом поколении найдутся люди, которые не оставят потомства», - говорит Smithsonian.com Марек Киммел, профессор статистической генетики и молекулярной эволюции в Университете Райса. «Их гены будут уничтожены». Он добавил, что число индивидуумов, передающих свои гены последующим поколениям, все время сокращается, а это значит, что митохондриальная Ева не является фиксированным индивидом с течением времени, но может стать более новой, когда линии исчезнут.
«Если вы проникаете достаточно глубоко в прошлое, вы всегда найдете общего предка для всех», - говорит Киммел, который опубликовал исследование в 2010 году, в котором митохондриальная Ева человека восходит примерно к 100 000–250 000 лет назад (исследование 2013 года оценило возраст как чуть более свежий).
Итак, как генетически взяла на себя роль этой особенно успешной матери из кашалота? По словам Александра, обычно кашалоты более сидячие и склонны прилипать к меньшим частям океана, чем мужчины. Это может означать, что эта Ева была своего рода путешествующим бродягой, которая отправлялась из океана в океан, оставляя своего потомства - по сути, Чингисхана из матерей кашалотов.
Или ее генетическое поглощение могло быть результатом медленного распространения ее потомства на протяжении многих поколений. «Мы знаем, что она, должно быть, успешно рассталась с потомством женского пола», - говорит Александр. «Я подозреваю, что если Ева была похожа на своих потомков в экологии, то она не бродила по всем океанам, но, поскольку она и ее дочери были успешными, они в конечном итоге вышли за пределы того океана, в котором они изначально находились. »
Сперматозоиды и люди - не единственные организмы, для которых исследователи нашли митохондриальную Еву. Ингер Винкельманн, исследователь эволюционной генетики в Музее естественной истории Дании, и ее соавторы также определили приблизительную дату возраста пресловутого врага кашалота: гигантского кальмара. Винкельманн говорит, что для возраста кальмаров сложнее определить возраст, так как их мягкие ткани без костей плохо окаменевают, но она и ее соавторы использовали коэффициент мутации улитки - относительно близкого вида, чтобы приблизить дату митохондриального кальмара Евы к примерно 35 000 лет назад
Исследователи часто оттачивают митохондриальную ДНК, потому что ее много в клетках, она хорошо выживает в старых образцах тканей и торчит, как воспаленный большой палец. Но, теоретически, любая часть ДНК может быть прослежена. Например, у млекопитающих Y-хромосома обнаруживается только у самцов, и ее части также можно проследить до одного предка. Это означает, что в том эволюционном языке, о котором мы говорим, есть мужской эквивалент: «Y-хромосомный Адам».
Александр говорит, что было бы поразительно, если бы у вас была ситуация, когда вы могли бы проследить этого Адама по Y-хромосоме до того же времени, что и митохондриальная Ева, поскольку это предполагает некоторое быстрое или внезапное увеличение популяции - то, что происходит, когда вид перемещается на новую территорию. В случае кальмаров и кашалотов это также может указывать на причину увеличения популяции среди потомков митохондриальной Евы. Может быть какое-то параллельное узкое место, такое как большие изменения в окружающей среде, которые привели к подобной модели низкого митохондриального разнообразия.
Но Александр осторожно указывает на возможную ссылку. «Это очень сексуальная история, но я также считаю честью отметить, что гигантские кальмары - это только один из многих видов, которые едят кашалоты», - говорит она. Это очень плохо; это было бы китой сказки.,
