Czy pramatka Ewa żyła 200 tys. lat temu?

Mitochondrialna Ewa, przodek w linii żeńskiej wszystkich ludzi, żyła 200 tys. lat temu - dowodzą wyniki badań opublikowane w "Theoretical Population Biology". Badania prowadzone były przez naukowców z Politechniki Śląskiej w Gliwicach i z Rice University w Teksasie.

Naukowcy przeprowadzili badania statystyczne, w których przeanalizowali 10 modeli matematycznych, zaprojektowanych do ustalenia czasu życia "pramatki Ewy". Autorzy tych modeli decydowali się na wprowadzenie różnych teoretycznych założeń dotyczących m.in. migracji i rozprzestrzeniania się ludzi na Ziemi. W zależności od decyzji, jakie podejmowali, otrzymywali nieco inne rezultaty.

- Nasze odkrycia kładą nacisk na konieczność uwzględniania przypadkowej natury procesów kształtujących populacje, takich jak wzrost populacji i jej zanik - komentuje współautor badań, Marek Kimmel, profesor statystyki na Rice University. Jak dodaje, klasyczne modele nie zawsze biorą pod uwagę przypadkowe procesy.

Próba wyznaczenia daty życia mitochondrialnej Ewy (mtEwa) to przykład, w jaki sposób naukowcy, zajmując się genetyczną przeszłością, poznają naturę mutacji genetycznych, selekcji i innych procesów genetycznych, które grają kluczową rolę w rozwoju wielu chorób.

Genom w mitochondriach (czyli częściach komórki pełniących funkcję "elektrowni") jest prostszy od genomu w jądrze komórkowym. Ten pierwszy zawiera kilkadziesiąt genów, ten drugi - aż 20 tys. Poszukiwanie podobieństw i różnic tylu genów od wielkiej liczby dawców byłoby sporym obciążeniem nawet dla najszybszych superkomputerów.

Dlatego naukowcy skupiają się na mitochondriach. Oprócz 37 genów, które rzadko się zmieniają, mitochondria zawierają obszar "hiper-zmienności". Zmienia się on na tyle szybko, że można go użyć jako molekularnego zegara do odmierzania czasu.

A zatem można dzięki niemu ustalić, kiedy zachodziły kluczowe mutacje i w rezultacie, kiedy żyła pramatka Ewa. - Należy "przetłumaczyć" różnice pomiędzy sekwencją genów u dawców na to, jak one ewoluowały w czasie - opisuje Krzysztof Cyran z Politechniki Śląskiej. - A to jak one ewoluują w czasie, zależy od modelu ewolucji, jakiego używamy".

Każdy taki model jest swego rodzaju równaniem. Wprowadzamy dane, które niekiedy opierają się na przypuszczeniach i w oparciu o te dane otrzymujemy wynik. Dotyczy to np. częstotliwości genetycznych mutacji. W tym przypadku wynik równania to data życia mitochondrialnej Ewy.

Naukowcy podkreślają, że w ciągu ostatnich dekad modele statystyczne dotyczące rozwoju ludzkich populacji są coraz bardziej precyzyjne.

Badania zostały sfinansowane przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz Cancer Prevention and Research Institute of Texas.