Ahli genetika bingung dengan komposisi gender nenek moyang orang Eropa dan Asia. Entah jauh lebih banyak pria daripada wanita yang keluar dari Afrika, atau penjajah yang mempraktikkan matriarki dan poliandri, atau pria hidup lebih lama daripada pacar mereka. Penulis yang telah menerima hasil yang tidak biasa tidak sepenuhnya percaya pada satu penjelasan pun
Saat ini, para ilmuwan tidak lagi meragukan bahwa ras manusia muncul di Afrika. Dari sini, Homo sapiens menetap di seluruh dunia, menempati benua demi benua dan terkadang bertemu dengan saudara jauh mereka, yang meninggalkan Afrika ratusan ribu tahun sebelumnya. Ini terjadi di Eropa, di mana orang-orang tipe modern mengusir Neanderthal sekitar 30 ribu tahun yang lalu. Mungkin hal serupa terjadi di Asia - misalnya, di Indonesia, di mana "hobbit" pulau Flores hidup hanya 20 ribu tahun yang lalu, ketika hampir seluruh bumi, kecuali mungkin Amerika, dihuni oleh Homo sapiens.
Selama berabad-abad, sejarawan dan antropolog telah mencoba merekonstruksi urutan pemukiman planet kita berdasarkan ras dan bangsa. Dalam beberapa tahun terakhir, ahli genetika telah menawarkan bantuan kepada mereka. Dengan membandingkan kromosom perwakilan dari berbagai bangsa, para ilmuwan sekarang dapat memulihkan ikatan keluarga di antara mereka dan mencoba menghitung (berdasarkan perkiraan tingkat akumulasi mutasi dalam genom) ketika ada pembagian antara bangsa-bangsa, yang keturunannya sekarang dikenal sebagai, katakanlah, orang Swedia dan Cina.
Melayang di kromosom X lebih cepat
Penyimpangan genetik adalah fenomena yang murni acak dan mematuhi hukum teori probabilitas. Dapat dihitung bahwa penyimpangan genetik pada DNA autosom harus 25% lebih lambat daripada pada kromosom X.
Selama pembentukan gamet - telur dan sperma - pasangan kromosom menyimpang menjadi gamet yang berbeda secara acak, dan ibu mungkin meneruskan kromosom ke-15 dari kakeknya ke anak, dan yang ke-22 dari nenek. Selain itu, bahkan satu kromosom dapat membawa gen dari dua leluhur karena fenomena persilangan, ketika kromosom berpasangan bertukar bagian yang serupa di ujungnya selama pembelahan sel. Namun, tidak setiap sel telur, dan sangat, sangat sedikit spermatozoa yang akan memulai kehidupan baru, mewariskan gen melalui pewarisan. Oleh karena itu, faktor kebetulan secara radikal dapat mengubah frekuensi kemunculan gen di antara keturunan dibandingkan dengan nenek moyang.
Semakin sedikit kromosom individu yang terlibat dalam proses ini, semakin banyak populasi akhir yang tunduk pada "faktor acak", dan komposisi genetik dari populasi kecil berubah lebih cepat karena penyimpangan daripada populasi besar. Tetapi kami memiliki dua jenis kromosom - kromosom seks X dan Y, yang terakhir, dalam jumlah 1 buah, hanya tersedia pada pria, dan autosom, yang terbagi rata antara pria dan wanita. Dalam populasi dimana pria dan wanita terbagi rata, hanya ada 75 kromosom X untuk setiap 100 autosom dari setiap jenis.
Berdasarkan analisis ini, para ilmuwan percaya bahwa mayoritas (dan mungkin 100%) dari mereka yang tinggal di luar Afrika sekarang adalah keturunan dari sekelompok orang yang meninggalkan benua itu sekitar 60 ribu tahun yang lalu (plus / minus 20 ribu tahun). Berapa lama eksodus ini berlangsung lebih sulit untuk ditentukan, tetapi jelas bahwa sangat sedikit orang yang memulai miliaran orang non-Afrika. Untuk diyakinkan akan hal ini, cukup dengan melihat keragaman genetik - kelimpahan varian gen yang berbeda dalam suatu populasi. Di antara orang kulit hitam itu beberapa kali lebih banyak daripada yang dihitung untuk semua ras dan orang lain digabungkan.
Jika Anda mencermati susunan genetik ras dan bangsa, Anda dapat menemukan efek yang jauh lebih halus. Misalnya, coba cari tahu berapa banyak “penjajah” yang berangkat dalam perjalanan jauh dari Afrika adalah laki-laki, dan berapa banyak perempuan.
Dan ternyata ada beberapa kali lebih banyak pria
Namun, ini hanyalah interpretasi data yang paling sederhana.
Video promosi:
Untuk menilai rasio pria dan wanita dalam populasi pendiri populasi non-Afrika, para ilmuwan mencoba memperkirakan jumlah kromosom X wanita dalam kaitannya dengan autosom - sisanya, berpasangan, kromosom non-seks. Karena pria tidak memiliki dua kromosom X, tetapi hanya satu, secara total setiap pria dan wanita hanya memiliki 3 kromosom X, sedangkan, misalnya, kromosom pertama atau 15 memiliki 4 buah. Demikian pula, dalam populasi mana pun dengan komposisi jenis kelamin yang sama - di mana jumlah pria dan wanita sama - akan ada 33% (4/3 kali) lebih banyak autosom daripada kromosom X.
Tapi inilah cara mengetahui berapa banyak kromosom pada orang yang meninggal 60 ribu tahun yang lalu?
Kita perlu melihat DNA keturunan mereka, dan terlebih lagi, bukan hanya satu, tapi sejumlah besar. Dan bandingkan bagaimana kumpulan gen secara keseluruhan berubah dari waktu ke waktu, yaitu, bagaimana frekuensi relatif berbagai varian urutan DNA (alel gen) telah berubah dalam populasi. Dalam hal ini, ini bukan tentang munculnya mutasi baru (munculnya alel baru), tetapi tentang seberapa besar proporsi pemilik alel tertentu dalam kelompok orang yang diteliti berubah.
Alasan untuk perubahan ini adalah apa yang disebut pergeseran genetik.
Ini adalah fenomena probabilistik murni, dan kecepatannya berbanding terbalik dengan jumlah kromosom dalam populasi.
Oleh karena itu, jika ada jumlah yang sama antara pria dan wanita di antara penjajah yang meninggalkan Afrika, kumpulan gen yang terkait dengan kromosom X akan berubah 33% lebih cepat daripada kumpulan gen autosom.
Ahli genetika Amerika, dipimpin oleh Alon Kanan dan David Reich dari Broad Institute of Harvard dan MIT yang baru dibentuk, telah mencoba mengukur kecepatan ini. Untuk melakukan ini, mereka membandingkan tiga populasi - "Afrika Barat", "Asia Timur" dan "Eropa Utara". Data tentang frekuensi relatif dari ribuan variasi DNA yang berbeda dikumpulkan dalam kerangka kerja proyek internasional "HapMap". Afrika Barat diwakili di dalamnya oleh orang-orang Yoruba di Niger, Asia Timur - oleh separuh orang Jepang dan Cina Han, "Eropa Utara" - oleh orang Amerika yang sama asal.
Diasumsikan bahwa yang pertama adalah keturunan orang-orang yang tetap tinggal di Afrika, dan yang kedua dan ketiga adalah keturunan dari "penjajah" yang meninggalkan benua hitam. Membandingkan variasi dalam ratusan ribu posisi DNA, seseorang dapat secara statistik memisahkan variasi - untuk mengetahui mana yang muncul ketika semua orang menjadi orang Afrika, yang mana - selama "eksodus", dan yang - setelah itu, ketika yang meninggal dibagi menjadi orang Eropa dan Asia.
Seperti yang ditunjukkan oleh perbandingan, kromosom X dari "penjajah" berubah tidak sebesar 33%, tetapi 60-70% lebih cepat daripada autosom.
Semua hal lain dianggap sama, ini berarti ada 3 atau bahkan 5 kali lebih banyak pria di antara mereka daripada wanita!
Karya terkait diterima untuk publikasi di Nature Genetics.
Bahwa ada lebih banyak pria dalam perjalanan panjang tidak mengejutkan para antropolog. Dengan mempelajari komunitas pemburu-pengumpul yang bertahan hingga hari ini, para ilmuwan ini telah lama menyimpulkan bahwa laki-laki adalah kekuatan pendorong di balik migrasi jarak jauh, sedangkan perempuan bertanggung jawab atas perpindahan kecil. Namun, skala perbedaan - 3-5 kali - dan fakta bahwa para imigran dari Afrika tidak pergi ke desa-desa tetangga, melainkan "ke dalam kehampaan", di mana mereka tidak memiliki siapa pun untuk melanjutkan keluarga, membuat Kanan dan Reich memikirkan penjelasan alternatif.
Misalnya, ukuran populasi wanita dapat salah tercetak dalam gen jika pria, karena alasan tertentu, meninggalkan keturunan hanya dengan sebagian kecil dari pasangan mereka.
Perilaku ini dipraktikkan di banyak taring dan bahkan beberapa monyet, di mana betina yang dominan tidak mengizinkan anggota kawanan lain untuk kawin dengan banyak jantan. Tetapi apakah orang-orang berperilaku dengan cara yang sama? Tidak mungkin, kata penulis, karena studi antropologi yang sama menunjukkan penyebaran poligami daripada matriarki dan poliandri di antara suku-suku pemburu.
Mungkinkah pria hidup lebih lama? Bagaimanapun, pergeseran genetik tidak menentukan waktu, tetapi jumlah generasi yang berubah. Jika wanita lebih sering diganti daripada pria, maka menurut kami kecepatan drift mereka lebih tinggi. Sekali lagi, Keinan dan Reich dan rekannya percaya bahwa penjelasan ini juga bertentangan dengan pengamatan antropologis.
Akhirnya, mungkinkah kita menghitung kecepatan drift dengan sia-sia? Mungkinkah kumpulan gen tidak berubah karena hanyut, tetapi di bawah pengaruh seleksi alam? Bagaimanapun, kondisi eksternal berubah secara dramatis dengan keluarnya dari Afrika. Mungkin beberapa gen terkait-X, yang tidak hangat atau dingin di Afrika, tiba-tiba berubah menjadi penting untuk kelangsungan hidup di Timur Tengah? Sekali lagi, tidak mungkin, tulis penulis. Pertama, tidak jelas kenapa hanya pada kromosom X. Kedua, para ilmuwan gagal menemukan perbedaan dalam tingkat perubahan dalam kumpulan gen antara daerah pengkode dan non-pengkode kromosom.
Akhirnya, pergeseran genetik yang dipercepat di sepanjang kromosom X tetap menjadi misteri, para ilmuwan mengakui.
Ngomong-ngomong, dengan pemukiman kembali lebih lanjut - selama kolonisasi Eropa dan Asia - tidak ada anomali penyimpangan, dan karya Keinan dan Reich menunjukkan rasio jumlah kromosom X ke autosom pada 3/4 (dalam batas kesalahan). Bagaimana eksodus Afrika begitu berbeda? Belum ada jawaban untuk pertanyaan ini, tetapi mungkin saja kita semua, kecuali orang Afrika, adalah anak-anak dari sejumlah kecil wanita dan sejumlah besar pria.
