Как ищейки на исчезающем аромате сбежавшего преступника, исследователи пытались в течение многих десятилетий проследить древние шаги первых современных людей, уехавших из Африки. Даже при том, что это массовое бегство было одним из самых важных событий в человеческом развитии, ученые были неспособны точно определить, когда и где это началось. Теперь, с помощью древней ДНК впервые от древних европейцев, таких как Otzi, известный Арктический путешественник, и от более ранних окаменелостей, бригада эволюционных генетиков датировала начало этой легендарной поездки меньше чем к 95 000 лет назад и, возможно, только 62 000 лет назад.
Результаты соответствуют доказательствам окаменелостей и каменных инструментов, но они противоречат потоку недавних генетических исследований. Те исследования определили частоту появления мутаций для всего генома от живущих людей путем подсчета числа новых мутаций, возникающих в ядерной ДНК новорожденного ребенка по сравнению с ее родителями. Число мутаций за поколение — частота появления мутаций — может использоваться, чтобы точно настроить молекулярные часы, долго привыкшие к ключевым событиям даты в человеческом развитии.
Эти, предположительно, лучшие молекулярные часы пододвинули несколько важных дат обратно, такой как тогда, когда предки разделения людей и шимпанзе и массовое бегство современных людей из Африки. Действительно, одна бригада пересмотрела дату миграции из Африки меньше чем от 80 000 лет назад по крайней мере до 90 000 – 130 000 лет назад.
Эволюционный генетик Йоханнес Краузе из университета Тюбингена в Германии, однако, не был так уверен, что частота появления мутаций, калиброванная для живущих людей, могла быть применена до сих пор назад своевременно. Он и его коллеги решили проверить идею путем упорядочивания ДНК от по-матерински унаследованной митохондрии (mtDNA) или электростанций клетки, от окаменелостей современных людей, живших за прошлые 40 000 лет и чей возраст был надежно известен от калиброванных методов датирования радиоуглерода. Если бы возраст окаменелости составлял 40 000 лет, например, то это пропустило бы 40 000 лет развития, имевшего место в происхождении живущего человека — и, поэтому, недостающие мутации, которые возникнут в течение времени, так как человек окаменелости умер.Бригада проанализировала 10 хорошо датированных окаменелостей, включая средневекового человека, жившего во Франции 700 лет назад; 4 550-летний Арктический путешественник; два 14 000-летних скелета от могил Oberkassel в Германии; три связанных, современных человека от 31,000 лет назад в Dolni Vestonice в Чешской Республике; и ранний современный человек от 40,000 лет назад в Тяньюане, Китай.
Когда исследователи применили эту древнюю полученную из ДНК частоту появления мутаций к миграции из Африки, они получили диапазон дат от 62 000 до 95 000 лет назад для начала миграции, которая является почти половиной возраста миграции из Африки, рассчитанной с помощью «de novo» частота появления мутаций, сообщает группа онлайн сегодня в Текущей Биологии. «Хорошая вещь об этом – он, было подобно археологическому свидетельству», говорит Краузе.Метод бригады для проверки частоты появления мутаций умен, говорит генетик Эйлвин Скалли из Института Wellcome Trust Sanger в Hinxton, Великобритания, соавторе одного из исследований, вычисливших более медленную частоту появления мутаций в живущих людях. «Это превосходно, что они были в состоянии получить лучшую базисную линию для калибровки mtDNA частоты появления мутаций путем рассмотрения древней ДНК».Однако примечания Скалли, mtDNA является единственным генетическим происхождением, которое не типично для генома, частично потому что частота появления мутаций mtDNA могла быть выше, потому что это имеет более высокую пропорцию генов при выборе, чем весь ядерный геном.
Краузе и один из его сотрудников, палеогенетик Сванте Пабо из Макс. Планка Института Эволюционной Антропологии в Лейпциге, Германия, соглашаются, что будущая работа будет необходима для решения различий в частотах появления мутаций в mtDNA и ядерных геномах. «Возможно, что существуют вещи, которые мы не понимаем о митохондриальном наследовании и образцах мутации», говорит Паабо.Или проблема может быть с undercounting ядерными мутациями в живущих людях.
Когда дело доходит до точного подсчета приблизительно 50 новых мутаций из 3,2 миллиардов основ в геноме новорожденного методы упорядочивания потока в пределе их способности отфильтровать истинные мутации от ошибочных и могут обесценивать статистически значительное количество фактических мутаций, говорит Краузе. «Путь вперед к действительно основному, точному последователен из ядерных геномов», говорит Паабо.И это имеет значение, Краузе говорит, потому что чувство времени критически важно в человеческом развитии. При знании, когда современное распространение людей из Африки и в Европу и Азию, например, позволило Краузе и его сотрудникам показывать, что те же современные люди были в Европе прежде и после того, как ледники покрыли тот континент — и имели способность адаптироваться к изменяющимся климатам.
Они нашли, что современные люди прежде и после последнего главного ледникового периода в Европе разделяют то же mtDNA происхождение, делая их прямыми потомками того же происхождения. «Из Африки одно из крупных событий в человеческом развитии», говорит Краузе. «Мы должны знать, когда это произошло».