Во човечката генетика, Митохондриската Ева (технички попозната како Митохондриски-Најскорешен заеднички предок, скратено на мт-Ева) е матрилинеалниот најнов заеднички предок на сите живи луѓе. Со други зборови, таа е дефинирана како најновата жена од која сите живи луѓе потекнуваат во непрекината линија чисто преку нивните мајки и преку мајките на тие мајки, сè додека сите линии не се спојат во една жена.
Кратки факти Хаплогрупа L, Можно време на потекло ...
Хаплогрупа на човечка митохондриска ДНК, L0, L1, и L5
Својствени мутации
Нема
Затвори
Во однос на митохондриските хаплогрупи, мт-НЗП се наоѓа на дивергенцијата на макро-хаплогрупата L во L0 и L1-6 . Почнувајќи од 2013 година, проценките за возраста на оваа поделба се движеле на околу 155.000 години,[б 1] во согласност со датумот подоцнежен од спецификацијата на хомо сапиенс, но порано од неодамнешното излегување надвор од Африка.[1][4][5]
Машкиот аналог на „Митохондриската Ева“ е „Y-хромозомскиот Адам“, поединецот од кој патрилинески потекнуваат сите живи луѓе. Бидејќи идентитетот и на матрилинеалните и на патрилинеалните предци зависи од генеалошката историја (пад на педигре), тие не треба да живеат во исто време. Од 2015 година, проценките за староста на машкиот НЗП се движат пред околу 200.000 до 300.000 години, приближно во согласност со појавата на анатомски денешните луѓе.[6]
Името „Митохондриска Ева“ алудира на библиската Ева, што довело до повеќекратни погрешни претстави или заблуди во новинарските извештаи на оваа тема. Популарните научни презентации на темата обично укажуваат на таквите можни заблуди со нагласување на фактот дека позицијата на женскиот предок не е ниту фиксирана во времето (бидејќи позицијата на женскиот предок се движи напред во времето додека лозата на митохондриската ДНК (мтДНК) исчезнува), ниту се однесува на „првата жена“, ниту на единствената жива жена во своето време, ниту на првиот член на „новиот вид“.[б 2]
Рани истражувања
Раните истражувања со методи на молекуларен часовник биле направени во текот на доцните 1970-ти до раните 1980-ти години. Алан Вилсон, Марк Стоункинг, Ребека Л. Кан и Весли Браун, нашле дека мутацијата на мтДНК била неочекувано брза, со 0,02 супституција по база (1%) за милион години, што е 5-10 пати побрзо отколку во нуклеарната ДНК.[8] Поврзаната работа овозможила анализа на еволутивните односи меѓу горилите, шимпанзата (обично шимпанзо и бонобо) и луѓето.[9] Со податоци од 21 човечки поединец, Браун ја објавил првата проценка за староста на женскиот најнов заеднички предок пред 180.000 години во 1980 година.[10] Статистичка анализа објавена во 1982 година била земена како доказ за неодамнешното африканско потекло (хипотеза која во тоа време се натпреварувала со азиското потекло на H. sapiens).[11][12][13]
Објавување од 1987 година
До 1985 година, податоците од мтДНК на 145 жени од различни популации и две клеточни линии, HeLa и GM 3043, добиени од Афроамериканец и Кунг, соодветно, биле достапни. По повеќе од 40 ревизии на нацртот, ракописот бил доставен до Природа кон крајот на 1985 или почетокот на 1986 година[13] и објавен на 1 јануари 1987 година. Објавениот заклучок бил дека целата сегашна човечка мтДНК потекнува од една популација од Африка, во тоа време датирана помеѓу 140.000 и 200.000 години.[14]
Датирањето за „Ева“ било удар за мултирегионалната хипотеза, за која се дебатирало во тоа време, и поттик за теоријата за неодамнешниот модел на потекло.[15]
Кан, Стоункинг и Вилсон не го користеле терминот „Митохондриска Ева“ или дури и името „Ева“ во нивниот оригинален труд. Како и да е, Кан го користел во написот со наслов „Во потрага по Ева“ во изданието на Сајанс од септември-октомври 1987 година.[16] Името се појавува и во написот од октомври 1987 година во Сајанс од Роџер Левин, со наслов „Откривањето на митохондриската Ева“.[17] Библиската конотација била многу јасна од самиот почеток. Придружните истражувачки вести во Природа го носеле насловот „Надвор од рајската градина“.[18]
Самиот Вилсон го претпочитал терминот „Среќна мајка“[19] и сметал дека употребата на името Ева е „за жалење“.[17][20] Но, концептот на Ева ја привлекол јавноста и бил повторен во насловната приказна на Њусвик (11 јануари 1988 година бил прикажан приказ на Адам и Ева на насловната страница, со наслов „Потрага по Адам и Ева“),[21] и насловна приказна во Тајм на 26 јануари 1987 година.[22]
Критика и подоцнежни истражувања
Набргу по објавувањето во 1987 година, била објавена критика за методологијата и секундарни заклучоци.[23] И датирањето на мт-Ева и релевантноста на возраста на чисто матрилинеалното потекло биле предмет на контроверзии во текот на 1990-тите[24][25][26][27] Алан Темплтон (1997) тврдел дека студијата „не ја поддржува хипотезата за неодамнешното африканско потекло за целото човештво по поделбата меѓу Африканците и не-Африканците пред 100.000 години“ и исто така „не ја поддржа хипотезата за неодамнешна глобална замена на луѓето кои доаѓаат од Африка“.[28]
Сместувањето на Кан, Стоункинг и Вилсон (1987) на релативно мала популација на луѓе во суб-сахарска Африка било во согласност со хипотезата на Кан (1982) и дало значителна поддршка за сценариото „неодамнешно надвор од Африка“.
Во 1999 година, Крингс и соработниците ги елиминирале проблемите во молекуларното тактизирање, постулирани од Неи (1992)[29] кога било откриено дека секвенцата на мтДНК за истиот регион е суштински различна од најновиот заеднички предок во однос на која било човечка секвенца.[30][31]
Во 1997 година, Parsons и др. (1997) harvtxt error: no target: CITEREFParsonsMuniecSullivanAlliston-Greiner1997 (help) објавиле студија за стапките на мутација на мтДНК во едно добро документирано семејство (семејството Романови од руските кралски членови). Во оваа студија, тие пресметале стапка на мутација нагоре за дваесет пати повисока од претходните резултати.[32]
Иако оригиналното истражување имало аналитички ограничувања, проценката за староста на митохондрискиот најнов заеднички предок се покажала робусна.[33][34] Поновите проценки за возраста останале конзистентни со проценката од 140-200 илјади години пред сегашноста објавени во 1987 година: Проценката од 2013 година ја датира митохондриската Ева на околу 160 илјади години пред сегашноста (во рамките на резервираната проценка на оригиналното истражување) и Надвор од Африка II на околу 95 илјади години пред сегашноста.[3] Друга студија од 2013 година (заснована на секвенционирање на геномот на 69 луѓе од 9 различни популации) ја објавило возраста на митохондриската Ева помеѓу 99 и 148 илјади години пред сегашноста и онаа на Y-хромозомскиот Адам помеѓу 120 и 156 илјади години пред сегашноста.
Без примерок од ДНК, не е можно да се реконструира комплетниот генетски состав (геном) на кој било поединец кој умрел многу одамна. Меѓутоа, со анализа на ДНК на потомците, научниците проценуваат делови од геномите на предците. Митохондриската ДНК (мтДНК, ДНК сместена во митохондриите, различна од онаа во јадрото на клетките) и ДНК на Y-хромозомот најчесто се користат за следење на потеклото на овој начин. Митохондриската ДНК генерално се пренесува немешана од мајка на децата од двата пола, по мајчината линија или матрилинеално.[35][36] Матрилинеалното потекло се враќа назад преку мајките, до нивните мајки, сè додека да се спојат сите женски лози.
Гранките се идентификуваат со еден или повеќе уникатни маркери кои даваат митохондриски „потпис на ДНК“ или „хаплотип“ (на пр. РСК е хаплотип). Секој маркер е ДНК базен пар кој е резултат на мутација на еднонуклеотиден полиморфизам. Научниците ги сортираат резултатите од митохондриската ДНК во повеќе или помалку поврзани групи, со повеќе или помалку неодамнешни заеднички предци. Ова води до изградба на семејно стебло на ДНК каде што гранките се во биолошка смисла клади, а заедничките предци како што е Митохондриската Ева седат на точките на разгранување на ова дрво. Се вели дека главните гранки дефинираат хаплогрупа (на пр. РСК припаѓа на хаплогрупата H), а големите гранки што содржат неколку хаплогрупи се нарекуваат „макро-хаплогрупи“.
Митохондриската клада што ја дефинира Митохондриската Ева е самиот видХомо сапиенс сапиенс, или барем сегашната популација или „хроновидови“ какви што постојат денес. Во принцип, претходните Еви, исто така, може да се дефинираат надвор од видот, на пример оној кој е предок и на современото човештво и на неандерталците, или, понатаму, „Ева“ предок на сите членови на родотХомо и шимпанзата од родот Пан. Според сегашната номенклатура, хаплогрупата на Митохондриската Ева била во рамките на митохондриската хаплогрупа L бидејќи оваа макро-хаплогрупа ги содржи сите преживеани човечки митохондриски лози денес, и таа мора да претходи на појавата на L0 .
Варијацијата на митохондриската ДНК помеѓу различни луѓе може да се користи за да се процени времето назад до заедничкиот предок, како што е Митохондриската Ева. Ова функционира затоа што, долж која било одредена линија на потекло, митохондриската ДНК акумулира мутации со брзина од приближно една на секои 3.500 години по нуклеотид.[1][37][б 3] Одреден број од овие нови варијанти ќе преживеат во модерното време и ќе можат да се идентификуваат како различни лози. Во исто време, некои гранки, вклучително и многу стари, завршуваат кога последното семејство во посебна гранка нема ќерки.
Митохондриската Ева е најновиот заеднички матрилинеален предок за сите современи луѓе. Секогаш кога ќе згасне една од двете најстари гранки (со производство на само нематрилинеални потомци во тоа време), женскиот најнов заеднички предок ќе се пресели кај понов женски предок, секогаш најновата мајка која има повеќе од една ќерка со жива мајчинска линија, односно постојат денес живи потомци. Бројот на мутации што може да се најдат во разликувањето на современите луѓе се одредува со два критериуми: прво и најочигледно, времето назад кон неа, но второ и помалку очигледно според различните стапки со кои се појавуваат нови гранки, а старите гранки исчезнуваат. Гледајќи го бројот на мутации кои се акумулирани во различни гранки на ова семејно стебло, и гледајќи кои географски региони имаат најширок опсег на најмалку поврзани гранки, може да се предложи регионот во кој живеела Ева.
Популарното име „митохондриска Ева“, на кованица од 1980-тите,[17] придонела за бројни популарни заблуди. На почетокот, најавата за „митохондриска Ева“ била дури и дочекана со поддршка од младите креационисти на земјата, кои ја гледале теоријата како потврда на приказната за библиското создавање.[38][39][40]
Поради ваквите недоразбирања, авторите на научно-популарните публикации уште од 1990-тите години биле нагласени во посочувањето дека името е само популарна конвенција и дека митохондрискиот најнов заеднички предок на ниту еден начин не била „првата жена“.[41] Нејзината позиција е чисто резултат на генеалошката историја на човечките популации подоцна, и како што изумираат матрилинеалните лози, позицијата на митохондрискиот најнов заеднички предок продолжува да се движи напред кон помладите поединци со текот на времето.
Во Реката што истекува од Еден (1995), Ричард Докинс дискутирал за човечкото потекло во контекст на „река од гени“, вклучително и објаснување на концептот на Митохондриската Ева.[42]Седумте ќерки на Ева (2002) ја претставува темата за човечката митохондриска генетика пред пошироката публика.[43]Вистинската Ева: Патувањето на современиот човек надвор од Африка од Стивен Опенхајмер (2003)[44] била адаптирана во документарец за каналот Дискавери од 2002 година.[45]
Не е единствената жена
Една вообичаена заблуда околу Митохондриската Ева е дека бидејќи сите живи жени денес потекнуваат во директна непрекината женска линија од неа, таа мора да била единствената жива жена во тоа време.[41] Сепак, студиите за нуклеарна ДНК покажуваат дека ефективната големина на популацијата на древниот човек никогаш не паднала под десетици илјади.[46] Други жени кои живееле во времето на Ева може да имаат живи потомци денес, но не во директна женска линија.[47]
Не е фиксна личност низ времето
Дефиницијата за Митохондриската Ева е фиксирана, но жената во праисторијата која одговара на оваа дефиниција може да се промени. Односно, не само што може да се промени нашето знаење за тоа кога и каде живеела Митохондриската Ева поради новите откритија, туку и вистинската Митохондриска Ева може да се промени. Митохондриската Ева може да се промени кога ќе заврши линијата мајка-ќерка. Од дефиницијата за Митохондриската Ева произлегува дека таа имала најмалку две ќерки кои и двете имаат непрекината женска лоза која преживеала до денес. Во секоја генерација завршуваат митохондриските лози – кога жена со единствена мтДНК умира без ќерки. Кога митохондриските лози на ќерките на Митохондриската Ева изумираат, тогаш титулата „Митохондриска Ева“ се поместува нанапред од преостанатата ќерка преку нејзините матрилинеални потомци, додека не се достигне првиот потомок кој имал две или повеќе ќерки кои заедно ги имаат сите живи луѓе како нивните матријални потомци. Откако ќе изумре лозата, таа е неповратно изгубена и овој механизам може само да го помести насловот на „Митохондриска Ева“ напред во времето.[48]
Бидејќи мтДНК мапирањето на луѓето е многу нецелосно, откривањето на живи мтДНК линии кои претходат на нашиот сегашен концепт на „Митохондриската Ева“ може да резултира со преместување на титулата на некоја жена од порано. Ова се случило со нејзиниот машки колега, „Y-хромозомски Адам“, кога била откриена постара Y линија, хаплогрупата А-00.[49]
Не мора да е современик на „Y-хромозомскиот Адам“
Понекогаш се претпоставува дека митохондриската Ева живеела во исто време со Y-хромозомскиот Адам (од кого сите живи мажи потекнуваат патрилинеално), а можеби дури и се сретнала и се парела со него. Дури и ако ова било вистина, што во моментов се смета за многу малку веројатно, ова ќе беше само случајност. Како митохондриската „Ева“, така и Y-хромозомскиот „Адам“ веројатно живеел во Африка. Меѓутоа, една неодамнешна студија (март 2013) заклучува дека „Ева“ живеела многу подоцна од „Адам“ – околу 140.000 години подоцна.[50] (Претходните студии сметаа, обратно, дека „Ева“ живеела порано од „Адам“.)[51] Сепак, поновите студии покажуваат дека Митохондриската Ева и Y-хромозомскиот Адам можеби навистина живееле во исто време.[52]
Не е најновиот предок што го делат сите луѓе
Митохондриската Ева е најновиот заеднички матрилинеален предок, а не најновиот заеднички предок. Бидејќи мтДНК е наследена од мајката и рекомбинацијата е или ретка или отсутна, релативно е лесно да се следи потеклото на лозата назад до најновиот предок; сепак, оваа линија е валидна само кога се дискутира за митохондриската ДНК. Приближна низа од најнов до најстар може да наведе различни важни точки во потеклото на современите човечки популации:
Човечкиот најнов заеднички предок. Временскиот период во кој живеел човечкиот најнов заеднички предок е непознат. Роде и др. изнеле „груба претпоставка“ дека човечкиот најнов заеднички предок можел да постои пред 5000 години; сепак, авторите наведуваат дека оваа проценка е „исклучително пробна, а моделот содржи неколку очигледни извори на грешка, бидејќи бил мотивиран повеќе од размислувањата за теоретскиот увид, отколку од реализмот“.[53] Само неколку илјади години пред најновиот единствен предок што го делат сите живи луѓе, било времето во кое сите луѓе кои биле тогаш живи или не оставиле живи потомци денес или биле заеднички предци на сите живи луѓе денес. Сепак, толку задоцнет датум е тешко да се помири со географското ширење на нашиот вид и последователната изолација на различни групи една од друга. На пример, општо е прифатено дека домородното население на Тасманија било изолирано од сите други луѓе помеѓу порастот на нивото на морето по последното ледено доба пред околу 8000 години и доаѓањето на Европејците. Проценките за човечкиот најнов заеднички предок на дури и тесно поврзани човечки популации се пред многу повеќе од 5000 години.[54]
Идентични предци. Со други зборови, „секој денешен човек има потполно ист збир на генеалошки предци“ кои се живи на „идентичниот момент на предците“ во времето. Ова е многу поскоро отколку кога било предложено дека живела Митохондриската Ева.[53]
Митохондриска Ева, најновиот заеднички предок од женска линија на сите живи луѓе.
„Y-хромозомски Адам“, најновиот заеднички предок од машка линија на сите живи луѓе.
„Evaluating the mitochondrial timescale of human evolution“. Trends in Ecology & Evolution. 24 (9): 515–521. September 2009. doi:10.1016/j.tree.2009.04.006. PMID19682765.
Karmin; и др. (2015). „A recent bottleneck of Y chromosome diversity coincides with a global change in culture“. Genome Research. 25 (4): 459–66. doi:10.1101/gr.186684.114. PMC4381518. PMID25770088. "we date the Y-chromosomal most recent common ancestor (MRCA) in Africa at 254 (95% CI 192–307) kya and detect a cluster of major non-African founder haplogroups in a narrow time interval at 47–52 kya, consistent with a rapid initial colonization model of Eurasia and Oceania after the out-of-Africa bottleneck. In contrast to demographic reconstructions based on mtDNA, we infer a second strong bottleneck in Y-chromosome lineages dating to the last 10 ky. We hypothesize that this bottleneck is caused by cultural changes affecting variance of reproductive success among males."
„Evolution of human mitochondrial DNA: a preliminary report“. Progress in Clinical and Biological Research. 103 Pt A (Pt A): 157–165. 1982. PMID6298804.
Cann RL (1997). „Chapter 4: Mothers, Labels, and Misogyny“. Во Hager LD (уред.). Women in Human Evolution. London: Routledge. стр.75–89. ISBN9780415108331.
„The Search for Adam and Eve“. Newsweek. Carter G. Woodson Institute for Afro-American and African Studies via Internet Archive. 1992. Архивирано од изворникот на 20 March 2015. Посетено на 21 July 2019.
„A high observed substitution rate in the human mitochondrial DNA control region“. Nature Genetics. 15 (4): 363–368. April 1997. doi:10.1038/ng0497-363. PMID9090380.CS1-одржување: display-автори (link)
„Alternatives to the Wright-Fisher model: the robustness of mitochondrial Eve dating“. Theoretical Population Biology. 78 (3): 165–172. November 2010. doi:10.1016/j.tpb.2010.06.001. PMID20600209.
Endicott P, Ho SY, Metspalu M, Stringer C (September 2009). „Evaluating the mitochondrial timescale of human evolution“. Trends in Ecology & Evolution. 24 (9): 515–521. doi:10.1016/j.tree.2009.04.006. PMID19682765.
Felsenstein J (April 1992). „Estimating effective population size from samples of sequences: inefficiency of pairwise and segregating sites as compared to phylogenetic estimates“. Genetical Research. 59 (2): 139–147. doi:10.1017/S0016672300030354. PMID1628818.
Hazelwood L, Steele J (2004). „Spatial dynamics of human dispersals: Constraints on modelling and archaeological validation“. Journal of Archaeological Science. 31 (6): 669–79. doi:10.1016/j.jas.2003.11.009.
Kimura M, Ota T (2001). „Theoretical aspects of population genetics“. Monographs in Population Biology. Princeton University Press. 4: 1–219. ISBN978-0-691-08098-7. PMID5162676.
Reed FA, Tishkoff SA (December 2006). „African human diversity, origins and migrations“. Current Opinion in Genetics & Development. 16 (6): 597–605. doi:10.1016/j.gde.2006.10.008. PMID17056248.
Santos C, Sierra B, Alvarez L, Ramos A, Fernández E, Nogués R, Aluja MP (August 2008). „Frequency and pattern of heteroplasmy in the control region of human mitochondrial DNA“. Journal of Molecular Evolution. 67 (2): 191–200. Bibcode:2008JMolE..67..191S. doi:10.1007/s00239-008-9138-9. PMID18618067. S2CID1143395.
Wilson AC, Cann RL, Carr SM, George M, Gyllensten UB, Helm-Bychowski KM, и др. (1985). „Mitochondrial DNA and two perspectives on evolutionary genetics“. Biological Journal of the Linnean Society. 26 (4): 375–400. doi:10.1111/j.1095-8312.1985.tb02048.x.
"the synonymous mutation rate of Kivisild et al. [...] estimates the coalescence time of the mtDNA tree overall at ~160,000 kya [...] We present a revised chronology using the complete mtDNA genome rate and an ML approach for the mtDNA tree in Figure 6, with full details of the age estimates and associated 95% confidence regions in Table S5."[1] See: Supplemental Data.
"we estimate the time to the most recent common ancestor (TMRCA) of the Y chromosome to be 120 to 156 thousand years and the mitochondrial genome TMRCA to be 99 to 148 thousand years. Our findings suggest that, contrary to previous claims, male lineages do not coalesce significantly more recently than female lineages."[2]
Two studies published in 2013 had 95% confidence intervals barely overlapping in the neighbourhood of 15 ka, a third study had a 95% confidence interval intermediate between the two others: "99 to 148 ka" according to Poznik, 2013[2] (ML whole-mtDNA age estimate: 178.8 [155.6; 202.2], ρ whole-mtDNA age estimate: 185.2 [153.8; 216.9], ρ synonymous age estimate: 174.8 [153.8; 216.9]), "134 to 188 ka", according to Fu, 2013,[3] and 150 to 234 ka (95% CI) from Soares, 2009.[1]
"Caution: This does not make Mitochondrial Eve the first woman, or the first human, or the first member of a new species. Further Caution: This does not mean that other women alive when Eve was do not have descendants today; they simply do not have living descendants who are descended only through female links. Yet Further Caution: If a person were to be discovered whose mtDNA showed a pattern of mutations of greater time depth, then the status of Mitochondrial Eve would be reassigned to the most recent female ancestor shared by both that person and the person we now call Mitochondrial Eve."[7]
There are sites in mtDNA (such as: 16129, 16223, 16311, 16362) that evolve more rapidly, have been noted to change within intragenerational timeframes – Excoffier & Yang (1999).
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.