
История моих генов: я немного немец и неандерталец

Доля неандертальских генов
Примерно 600 тысяч лет назад эволюционная ветвь рода Людей разделилась на две географически разобщенные популяции. Одна популяция обосновалась в Евразии, а вторая продолжила свое развитие в Африке. Длительная изоляция некогда родственных популяций в различных экологических нишах привела к возникновению двух генетически разнородных подвидов рода Люди - неандертальцы и предки современного человека кроманьонцы. Неандертальцы, несмотря на 100 000 лет проживания в Евразии, освоили лишь небольшую преимущественно европейскую часть материка. Между тем кроманьонцы, мигрировав из Африки в Евразию примерно 50 000 лет назад, всего за несколько тысячелетий достигли берегов четырех океанов, а также проникли в Австралию и Америку. Более быстрое, по сравнению с неандертальцами, освоение Мира кроманьонцами объясняется их меньшими расходами энергии на передвижение (-30%), большей продолжительностью жизни (+15%), высокой рождаемостью и коммуникабельностью, что способствовало образованию более крупных и мобильных сообществ до 100 человек. Данные различия между подвидами и ограниченные пищевые ресурсы в условиях Северного полушария привели к силовому вытеснению и вымиранию неандертальцев. Однако несколько тысяч лет тесного соседства оказалось достаточно, чтобы около 5% уникальных для неандертальцев генов оказалось в геноме каждого кроманьонца за пределами Африки. Так, например, считается, что рыжие волосы достались современным людям от неандертальцев:

Интересно, что частота встречаемости неандертальских генов в генотипе современных европейцев и азиатов с тех пор практически не изменилась, что может говорить об эволюционных преимуществах данных генов. Пару таких примеров предлагаю рассмотреть на результатах исследования моих неандертальских генов.
Всего в геноме современного человека обнаруживается более 7000 генетических маркеров, характерных для неандертальцев. Однозначно неандертальское происхождение данных генов доказывается их одновременным наличием в останках неандертальцев и в геномах современных европеоидов и азиатов, а также их отсутствием у современных аборигенов Африки, которые не имели контактов с неандертальцами. Если в среднем среди прошедших тестирование людей обнаруживается 565 характерных для неандертальцев генов, то в моем случае установлено наличие 299:

Любому из нас захотелось бы иметь как можно меньше общего с неандертальцами, но не все так однозначно. В моем личном кабинете сообщается о генетических маркерах предрасположенности к росту волос на спине, что на первый взгляд не подтверждается низкой "волосатостью" моего туловища. Однако именно на спине у меня то и дело вырастают одинокие, но довольно толстые и длинные волосы - может быть это те самые "неандертальские" волосы? Кстати, уменьшение волосяного покрова в эволюции человека рассматривается в качестве фактора появления у современных людей угревой болезни, о патогенезе которой я подробно писал здесь.
Второй маркер говорит о склонности к высоким уровням, так называемого, "плохого" холестерина (ЛПНП), который у меня стабильно выше нормы, что сопровождается также высоким уровнем общего холестерина.

Если высокая волосатость - довольно полезное приспособление в холодном климате, то высокий уровень "плохого" холестерина традиционно считается основным фактором развития атеросклероза, поэтому данное свойство не может рассматриваться в качестве эволюционного преимущества. Впрочем, роль "плохого" холестерина в сердечно-сосудистой патологии сейчас активно оспаривается. Возможно, что при высокой физической активности в условиях первобытного образа жизни в холодном климате данная мутация, напротив, положительно влияет на обмен липидов, которые является основными компонентами клеточных мембран, и не проявляет себя повышением "плохого" холестерина и риска патологии. Лично я на это очень надеюсь! Кстати, за последние 3 года регулярных тренировок в спортзале уровни ЛПНП и общего холестерина удалось немного снизить (подробно на эту тему я писал в статье "Как накачать дрища").
Миграция генетических предков по планете
Всего с момента начала антропогенеза на Земле жило около 100 млрд человек и все они являются потомками лишь нескольких тысяч предков, когда-то покинувших Африку. Следовательно, каждый из ныне живущих имеет генетические маркеры, которые обнаруживаются в ископаемых останках древнейших первопроходцев на пути их миграции по планете. А если мы будем отслеживать гены, которые наследуются исключительно по отцовской или по женской линии, то сможем узнать примерные пути миграции своих условных прапрабабушек и прапрадедушек. Генетическими маркерами для этого служат гены митохондрий, которые отсутствуют в головке сперматозоида и поэтому передается ребенку с яйцеклеткой от матери, а также гены Y-хромосомы, которые наследуются исключительно от отца к сыну. Вот как выглядит визуализация миграции генетических предков в моем случае:
Данные результаты лишены какого-либо практического смысла, но в рамках самообразования довольно интересны. Например, простые математические расчеты привели к обсуждению концепций "митохондриальной Евы" и "Y-хромосомного Адама". Допустим, есть поколение "0", и в нем 20 женщин, каждая из которых имеет свой вариант митохондриальной ДНК (мтДНК). В следующем поколении каждая из этих женщин производит на свет некое количество (например, от 0 до 4) дочерей (сыновьями в данном случае можно пренебречь, так как они не передадут дальше мтДНК). То есть каким-то женщинам поколения "0" не повезло: они дочерей не родили или их дочери не выжили, а другие родили 1 или более дочерей, так чтобы их количество в поколении "1" снова (для упрощения) было равно 20. Таким образом, в поколении "1" разнообразие мтДНК несколько уменьшилось. Так происходит от поколения к поколению: постепенно в популяции остается все меньше вариантов мтДНК - примерно к 30-му поколению из исходных вариантов остается один. В этот момент женщина, которая внесла в поколение "0" этот вариант мтДНК, становится "митохондриальной Евой" для всей живущей популяции. Это стохастический, основанный на случайностях процесс, но исход его неизбежен: все живущие женщины популяции будут прямыми потомками по женской линии одной-единственной женщины из поколения "0". Конечно, в реальности "митохондриальная Ева" не является какой-то единственной женщиной, от которой произошли все мы. Кроме нее жила целая популяция, и многие из ее поколения тоже являются предками сегодняшнего поколения, но не по прямой женской линии, а уже через сыновей, внуков, правнуков, то есть предков мужского пола. Данная концепция подразумевает, что у любого варианта гена в геноме современного человека есть "точка схождения", которая определяет момент его происхождения (мутации) на прямой эволюции во времени. А обнаружение данного варианта гена в ископаемых останках древнего человека расскажет примерное географическое место появления мутации и дальнейшие пути миграции ее носителей в пространстве.
Популяционная идентичность
Как и все европеоиды, русские в Азии - относительно недавние гости, которые постепенно заселяли Сибирь последние 500 лет. Так, например, большинство моих предков переехали в Сибирь в последние пару столетий. Поэтому результаты исследования моих генов предсказуемо свидетельствуют о высокой генетической идентичности с популяциями Восточной и Центральной Европы. Забавно, что при знакомстве родственники жены обратили внимание на мою якобы "немецкую" внешность, несмотря на обычную для русских фамилию.

В свою очередь исследование кишечной микробиоты, о котором я писал ранее, показало высокое сходство моего микробиома с таковым у жителей Западной Европы и Северной Америки. Но данное сходство преимущественно обусловлено характерным для северных европейцев рационом питания, богатым злаками, мясом и рыбой. Прямое наследование микробиоты от матери во время родов также имеет влияние, но менее значимое.
Если вам понравился данный пост, читайте также о роли генов в продолжительности жизни и как генетические особенности человека взаимодействуют с его образом жизни. А чтобы не пропустить новые посты - подписывайтесь на обновления в Фэйсбук, Инстаграм, Телеграм и Вконтакте.
Исследования моего генома и генов кишечной микробиоты выполнены компанией Атлас, которая предоставила данные наборы для тестирования.
Поделитесь интересной информацией с друзьями в соцсетях:
|
</> |
