Niedawno badacze wykonali fale, ogłaszając, że znaleźli matkę wszystkich kaszalotów, to znaczy samicy, od której pochodzą wszystkie współczesne kaszaloty. „Kaszaloty mają„ wigilię ””, czytały nagłówki wiadomości, czerpiąc z biblijnego pomysłu „pierwszej kobiety”. Idea mitochondrialnej „wigilii” nie jest nowa; naukowcy często używają go w odniesieniu do pierwszego żeńskiego przodka genetycznego gatunku. Problem polega na tym, że większość ludzi nie rozumie dokładnie, co oznacza ten termin, myśląc, że oznacza to pierwszą samicę w gatunku.
powiązana zawartość
- Każdy żyjący dziś kaszalot może pochodzić od tej samej samicy
W rzeczywistości kaszalot „Ewa” powstał znacznie później niż pierwszy kaszalot. Badając 1600 kaszalotów na całym świecie, naukowcy przypuszczali, że ten wspaniały matriarch powstał kiedyś w przedziale 10 000-80 000 lat temu. Tymczasem skamieliny kaszalotów cofają je o miliony lat.
„Nie twierdzimy, że w tym czasie wokół oceanu pływała tylko jedna samica i nagle wszystkie te kaszaloty powstały z niej”, Alana Alexander, doktorant w Biodiversity Institute na University of Kansas i główny autor badanie, mówi Smithsonian.com. Zamiast tego ta tak zwana Ewa „była jedną z wielu kobiet, ale zdarzyło się, że była jedyną, która przekazała mitochondrialne DNA w nieprzerwany sposób kobiecie”.
Dla tych, którzy są nowi w debacie: „mitochondrialna Ewa” odnosi się do mitochondrialnego DNA, unikalnego kodu genetycznego przekazywanego z kobiety na kobietę. Mitochondrialne DNA, które jest odpowiedzialne za metabolizm energetyczny, jest wydzielone z reszty naszego DNA, siedząc samodzielnie we własnym pojemniku. Naukowcy uważają, że w pewnym momencie wczesnej ewolucji organizm jednokomórkowy, który jest naszym najstarszym przodkiem, pochłonął inne bakterie, i ostatecznie obaj powoli rozwinęli symbiotyczny związek, który trwa do dziś. Bakterie te stały się pierwszymi mitochondriami.
Mówiąc Roger Bull, starszy asystent badawczy w laboratorium bioróżnorodności molekularnej w kanadyjskim Muzeum Przyrody, jeśli chcesz wrócić do prawdziwej Ewy biologicznej, musiałbyś poszukać przodka naszych mitochondriów. „Jeśli kiedykolwiek istniał organizm, który należy uznać za mitochondrialną Ewę, to ta niepozorna mała pojedyncza komórka pochłonęła mniejszą pojedynczą komórkę, tworząc niezrównany zespół biologiczny: przodek dinozaurów, drzew, motyli, (nawet) Donalda Trumpa ”, Mówi Bull w e-mailu.
W prawie wszystkich organizmach wielokomórkowych mitochondrialny DNA jest przekazywany przez linię matrycową z pokolenia na pokolenie. Ten fakt jest niezwykle przydatny dla badaczy, którzy mogą wykorzystać te biomarkery DNA do prześledzenia historii matrylinearnej gatunku. Dla ciebie to również fajne, jeśli jesteś kobietą: oznacza to, że mitochondria w każdej komórce twojego ciała można prześledzić po twojej pra-pra-pra-pra-babci. Niestety, podczas gdy matki przekazują również swoje mitochondrialne DNA mężczyznom, synowie ci nie mogą przekazywać tego DNA własnym dzieciom.
W latach osiemdziesiątych, kiedy koncepcja mitochondrialnej Ewy zaczęła się rozprzestrzeniać w popularnych mediach, natychmiast wywołała pewien stopień wyrywania włosów wśród badaczy. „Użycie tego terminu było błędną interpretacją, biorąc pod uwagę, że badania dotyczyły najnowszego wspólnego przodka mitochondrialnego wszystkich żyjących ludzi… a nie pierwszej ludzkiej kobiety w historii”, mówi Bull.
Dostałeś to od swojej mamy: mitochondria w płucach ssaków (Wikimedia Commons) W rzeczywistości mitochondrialna Ewa nie jest pierwszą samicą gatunku, lecz jedynie najnowszą historycznie samicą, od której wszystkie żywe zwierzęta danego gatunku mogą prześledzić pochodzenie. Pomyśl o niej jak o szczycie genealogicznej piramidy, w której spotykają się wszyscy przodkowie gatunku. Chociaż wszyscy na dole są od niej potomkami, nie oznacza to, że nie ma nad nią żadnej innej kobiety lub żyłaby w tym samym czasie co ona. Być może niektórzy z jej współczesnych nie mieli dzieci, które przeżyły. Albo mieli tylko synów, którzy nie przekazaliby swojego mitochondrialnego DNA.
„W każdym pokoleniu będą pewne osoby, które nie pozostawią potomstwa” - mówi Smithsonian.com, profesor genetyki statystycznej i ewolucji molekularnej na Uniwersytecie Rice. „Ich geny zostaną wyeliminowane”. Dodał, że liczba osobników przekazujących swoje geny kolejnym pokoleniom cały czas maleje, co oznacza, że mitochondrialna Ewa nie jest z czasem jednostką stałą, ale może stać się nowszą w miarę zanikania linii.
„Jeśli sięgniesz wystarczająco głęboko w przeszłość, zawsze znajdziesz wspólnego przodka wszystkich” - mówi Kimmel, który opublikował badanie w 2010 r., Które przywraca mitochondrialną Wigilię ludzi do około 100 000 do 250 000 lat temu (badanie z 2013 r. Oszacowało wiek jako trochę nowszy).
Jak więc genetycznie przejęła się ta wyjątkowo udana matka kaszalota? Zazwyczaj samice kaszalotów są bardziej siedzące i mają tendencję do przylegania do mniejszych części oceanu niż samce, mówi Alexander. Może to oznaczać, że Ewa była rodzajem wędrownego włóczęgi, który podróżował z oceanu do oceanu, pozostawiając swoje potomstwo - w zasadzie Czyngis-chana matek wielorybów.
Albo jej genetyczne przejęcie mogło być wynikiem powolnej ekspansji jej potomstwa przez wiele pokoleń. „Wiemy, że musiała odnieść sukces w pozostawianiu żeńskiego potomstwa” - mówi Alexander. „Podejrzewam, że jeśli Ewa była podobna do swoich potomków pod względem ekologii, to nie wędrowała po wszystkich oceanach, ale ponieważ zarówno ona, jak i jej córki odnosiły sukcesy, w końcu rozszerzyły się, z których oceanów pierwotnie się znajdowały. ”
Kaszaloty i ludzie nie są jedynymi organizmami, dla których naukowcy odkryli mitochondrialną Ewę. Inger Winkelmann, badaczka genetyki ewolucyjnej w duńskim Muzeum Historii Naturalnej, i jej współautorzy oszacowali również przybliżoną datę wieku notorycznego nemezis kaszalota: gigantycznej kałamarnicy. Winkelmann mówi, że trudniej jest ustalić wiek kalmarów, ponieważ ich bezkostna tkanka miękka nie skamieniała dobrze, ale ona i jej współautorzy wykorzystali częstość mutacji ślimaków - stosunkowo bliskiego gatunku - aby umieścić datę mitochondrialnej kałamarnicy Eve na około 35 000 lat temu.
Naukowcy często doskonalą mitochondrialny DNA, ponieważ jest go dużo w komórkach, dobrze przeżywa w starych próbkach tkanek i wystaje jak obolały kciuk. Ale teoretycznie można wyśledzić dowolną część DNA. Na przykład u ssaków chromosom Y występuje tylko u mężczyzn, a jego części można przypisać jednemu przodkowi. Oznacza to, że w rodzaju języka ewolucyjnego, o którym mówimy, istnieje męski odpowiednik: „Adam chromosomowy Y”.
To, co byłoby fascynujące, mówi Alexander, byłoby, gdybyś miał sytuację, w której mógłbyś prześledzić tego chromosomu Y Adama w czasie podobnym do Ewy mitochondrialnej, ponieważ sugerowałoby to szybką lub nagłą ekspansję populacji - taką, która przychodzi gatunki przenoszą się na nowe terytorium. W przypadku kałamarnic i kaszalotów może to również wskazywać na przyczynę wzrostu populacji wśród potomstwa mitochondrialnej Ewy. Może istnieć pewnego rodzaju równoległe wąskie gardło, takie jak duża zmiana środowiska, która doprowadziła do podobnego wzoru niskiej różnorodności mitochondriów.
Ale Alexander ostrożnie wskazuje na możliwy link. „To bardzo seksowna historia, ale mam też zaszczyt wskazać, że gigantyczne kałamarnice są tylko jednym z wielu gatunków, które jedzą kaszaloty”, mówi. Szkoda, bo byłby to wieloryb .
