Evolucija čoveka – Migracije i mutacije

Izvor: ArsTechnica: The human migration out of Africa left its mark in mutations

Nakon što su se savremeni ljudi pojavili u Africi, manje populacije su se odatle granale i uspostavile staništa u Aziji, da bi se potom proširile na istok i napokon stigle i do Amerike.

vp017-migracije-homo-erectus-male

Kada se govori o evoluciji, ljudi se obično usresrede na velike pokretačke sile prirodne selekcije, koje podstiču povoljne mutacije, dok u isto vreme, poništavaju one štetne. Međutim, postoje i drugi procesi koji utiču na učestalost mutacija – sve ono, od proizvoljnog premeštanja, pa do zasnivanja malih, izolovanih staništa i populacija.

Ako pogledamo na istoriju naše sopstvene vrste, očekivali bismo da vidimo nešto od toga. Nakon što su se savremeni ljudi pojavili u Africi, manje populacije su se odatle granale i uspostavile staništa u Aziji, da bi se potom proširile na istok i napokon stigle i do Amerike. U svakom koraku, mala grupa iseljenika je sa sobom nosila i delić genetičke raznovrsnosti ljudi kao vrste sa sobom, praveći usput niz populacionih uskih grla.

Očekivali bismo da to možemo lako da uočimo na našoj DNK, ali se za sada to pokazuje kao relaitvno složen posao. Razni pokušaji na brojnim populacijama i uz brojne metode, doneli su raznovrsne, izmeđane zaključke o tome postoji li ikakav jasni signal u genima. Sadašnji pristup, u kom učestvuje velika, međunarodna grupa istraživača, sekvencirala je genome iz višestrukih populacija, duž čitavog puta ljudske rase iz Afrike nadalje. Pronašli su trag u tim uskim grlima, kako po pitanju genetičkih varijacija, tako i u vezi sa potencijalno štetnim mutacijama.

Ljudi u Africi žive mnogo duže nego bilo gde drugde i to se jasno vidi u našoj genetici. Afričke populacije imaju najviše genetičkih varijabilnosti, tj. različitosti, prema broju merenja. Kada je deo te populacije napustio Afriku pre 50’000 godina, poneo je sa sobom samo deo tog diverziteta i odneo ga u Aziju. Nešto tog diverziteta je ostavljeno u Evropi, a ostatak je prenet i raširen po Aziji, odakle je stigao do Pacifika, Australije i Amerike.

Populacije koje su tako nastale, ne postoje dovoljno dugo da bi se mnoštvo novih genetičkih promena proširilo u velikoj meri među njima. I sve do skoro, nije bilo širokog mešanja između populacija, uz izuzetak nekih oblasti, poput Severne Afrike i Bliskog Istoka. Zato bi, makar teoretski, genetski potpis uskih grla trebalo da bude tu.

Veliki broj pokušaja da se ona uoče, fokusirao se na poređenje evropskih i afričkih populacija. U zavisnosti od toga koja je tačno populacija korišćena i koje su metode primenjene, došlo se do različitih odgovora – kao po pravilu, te studije su jednostavno poredile Afroamerikance sa Evroamerikancima, jer su to bile populacije od kojih je bilo najlakše dobiti uzorke DNK. Nova studija uključuje i dobijanje osnovnih genoma od brojnih populacija, duž cele migratorne rute, iz Afrike, nadalje. Tu se ubrajaju i neke od najstarijih populacija ljudi u Africi (narodi San i Mbuti), potom narodi Severne Afrike, Parćani iz Srednje Azije i domorodačko stanovništvo Kambodže, istočnog Sibira i Centralne Amerike. Redom su to dakle sledeći narodi – Kambodžani, Jakuti i Maje. Poređenja među njihovim genomima su analizirana u skladu sa njihovom migratornom udaljenošću od Afrike.

vp017-migracije-homo-erectus-female

Veliki broj varijacija ljudskog genoma nema uticaja na uklapanja. Nisu unutar, kao ni blizu samih gena i deluje kao da te promene ne utiču ni na šta. Kod nekih populacija ljudi, tj. kod nekih naroda, te lokacije mogu da sadrže bilo koju od četiri DNK baza. Ali, kako idete dalje od Afrike, na tim mestima se uvećava verovatnoća zadržavanja samo jedne posebne DNK baze – to po svemu sudeći znači da se ostatak diverziteta izgubio u uskom grlu.

Sve postaje još dramatičnije, kada se u obzir uzmu promene koje se dešavaju u samim genima. Njih je moguće analizirati u svetlu ozbiljnosti promene. Neke mutacije dovode do oštećenja, tj. krnjenja proteina koji enkodiraju, što dovodi do oštrih, ozbiljnih efekata. Druge menjaju niz amino kiselina i izazivaju manje ozbiljne efekte.

Ozbiljne, snažne mutacije su bile značajno uobičajenije u populacijama koje su bile dalje od svojih afričkih korena, čemu su dokaz recimo promene uočene kod naroda Maja. U nekim slučajevima, kod nekih naroda, postojale su samo štetne varijacije. Ili prirodna selekcija jednostavno nije imala vremena da ih se reši, ili su te populacije na kraju krajeva i nastale isključivo iz mutirane genetike.

Isto to se pokazalo kao tačno i kod mutacija osrednje ozbiljnosti. One su aktivno pronalažene kod afričkih naroda, tj. populacija, ali se ponašaju tako kao da su imune na selekciju izvan Afrike.

To je sasvim jasno u istoj ravni sa idejom da je ljudska rasa naselila Zemlju pomoću niza seoba manjih populacija, koje se sve mogu pratiti sa zajedničkog izvorišta u Africi. Tako su nastajala genetička uska grla na tom putu. Ipak, ovo se zasniva i na par pretpostavki. Ozbiljnost većine mutacija je proizašla kao rezultat računarske analize, koja ne mora biti savršeno tačna u svakom od pojedinačnih slučajeva. Ipak, očekuje se da će se rezultati pokazati kao ispravni, onda kada se prikupi više genoma iz više raznovrsnih populacija, u budućnosti.

Ono što je još interesantnija komplikacija u vezi sa rezultatima je i to da afričke populacije nisu bile toliko raznovrsne, kako je to računarska analiza predvidela. I dok je lako usresrediti se na iseljavanje i širenje iz Afrike, treba uzeti u obzir i to da su se ljudi širili i selili i po Africi, kontinentu čija geografija može lako izolovati pojedine narode, tj. populacije. Sasvim je izvesno ta da će slika našeg afričkog porekla postajati sve složenija, kako budemo saznavali više i dublje o prikupljenim raznovrsnim genetičkim uzorcima u samoj Africi.

Autor: Džon Timer

%d bloggers like this: