Pirms divsimt tūkstošiem gadu visu dzīvi uz Zemes dzīvojošo cilvēku senākie senči atpūtās kājās zaļganā oāzē Āfrikas Kalahari tuksneša vidū.
Šeit tagad izmirstošo ezeru, mežu un zālāju, kas pazīstami kā Makgadikgadi paleowetland, fragmentā mūsu lielākās vecmāmiņas un vecvectēvi medīja, pulcēja un audzināja ģimenes desmitiem tūkstošu gadu. Galu galā, mainoties Zemes klimatam, nokrišņu pārmaiņas pavēra tuksnesim jaunus ceļus. Pirmo reizi mūsu tālajiem radiniekiem bija iespēja izpētīt nezināmo, aiz sevis atstājot to, ko pētnieku komanda tagad sauc par “visu šodien dzīvo cilvēku senču dzimteni”.
Katrā ziņā tas ir stāsts, ko pastāstīja jauns raksts, kas šodien (18. oktobrī) publicēts žurnālā Nature.
Izpētot vairāk nekā 1200 pamatiedzīvotāju afrikāņu, kas šodien dzīvo kontinenta dienvidu daļā, genomu, komanda apkopoja vienas no vecākajām uz Zemes esošajām DNS līnijām vēsturi: gēnu kolekciju ar nosaukumu L0, kas mātei tiek nodota caur mitohondrijiem un dažās populācijās simtiem tūkstošu gadu ir saglabājies ievērojami nemainīgs. Izsekojot, kur un kad L0 cilts pirmo reizi sadalījās nedaudz atšķirīgās apakšlīnijās, kuras joprojām sastopamas dažās Āfrikas pamatiedzīvotāju populācijās, pētnieki uzskata, ka viņi ir precīzi noteikuši, kur tūkstošiem gadu dzīvoja un zuda pirmie L0 nesēji.
"Mēs jau sen zinām, ka cilvēku izcelsme ir Āfrikā un apmēram pirms 200 000 gadu," preses konferencē sacīja pētījuma autore Vanesa Hajesa, ģenētiķe Garvanas Medicīnas pētījumu institūtā un Sidnejas universitātē, kas atrodas Austrālijā. "Bet tas, ko mēs vēl nebijām zinājuši, līdz šis pētījums bija, kur tieši šī dzimtene atradās."
Tam “tieši tā” ir skeptiski daži citi pētnieki. Chris Stringer, Londonas Dabas vēstures muzeja cilvēku izcelsmes eksperts, pastāstīja Live Science, ka viņš ir "piesardzīgs" attiecībā uz mūsdienu ģenētisko sadalījumu izmantošanu, lai secinātu, kur senās populācijas dzīvoja pirms 150 000 gadiem - it īpaši kontinentā, kas ir tik liels kā Āfrika. (Līdzīgi pētījumi ir izsekojuši cilvēku agrīnākās populācijas dažādās Āfrikas austrumu, rietumu un dienvidu daļās.)
Turklāt viņš piebilda, ka tāpēc, ka šis pētījums seko tikai vienai no mātes iedzimtā ģenētiskā koda secībām, tā atklājumi, iespējams, neaptver pilnīgu priekšstatu par cilvēces agrākajiem ceļojumiem pa Āfriku. Drīzāk labākie pieejamie pierādījumi liecina, ka dažādās kontinenta daļās varētu būt dzīvojušas vairākas ģenētiski atšķirīgas dibinātāju populācijas, kas mūsdienu cilvēkiem dod nevis vienu, bet vairākas dzimtenes.
"Tāpat kā tik daudzos pētījumos, kas koncentrējas uz nelielu genoma daļu vai vienu reģionu, vai vienu akmens instrumentu industriju, vai uz vienu" kritisku "fosiliju, tas nevar atspoguļot mūsu mozaīkas pirmsākumu pilnīgo sarežģītību," sacīja Stringers.
Medību ģenētiskā Ieva
L0 līnija ir DNS secība, kas kodēta tikai mitohondrijos - maza struktūra jūsu šūnās, kas pārtiku pārvērš šūnu enerģijā.
Mitohondriju DNS veido tikai nelielu daļu no jūsu genoma, un lielākā daļa jūsu DNS ir bloķēta šūnu kodolos. Tomēr, lai arī kodola DNS tiek mantota no abiem vecākiem un tiek rekombinēta ar katru paaudzi, mitohondriju DNS tiek mantota tikai no jūsu mātes un var palikt nemainīga desmitiem tūkstošu gadu. Mitohondriju DNS (pazīstams arī kā "mitogenoms") ir galvenais ģenētiskās vēstures izsekošanas līdzeklis.
L0 šajā sakarā ir īpaši svarīgs, jo tiek uzskatīts, ka visi dzīvi cilvēki no mātes līnijas nolaižas no sievietes, kura pirmo reizi veica šo secību, hipotētiskas sievietes, kuru sauca par “mitohondriju Ievu”. Mūsdienās L0 līnija visbiežāk sastopama khoisaniešiem - divām pamatiedzīvotāju grupām, kas dzīvo Āfrikas dienvidos. Daudzas citas pamatiedzīvotāju grupas satur mitohondriju DNS, kas cēlušās no šīs cilts, bet ar smalkām variācijām. Salīdzinot šīs variācijas dažādās grupās, ģenētiķi var apkopot vispārēju laika grafiku, kad šīs senās ģenētiskās līnijas atšķīrās.
Jaunajā pētījumā pētnieki secēja apmēram 200 L0 mitogenomu pamatiedzīvotājiem, kas dzīvo ap Āfrikas dienvidiem. Salīdzinot ar vairāk nekā 1000 esošo L0 sekvenču datu bāzi, datu kopa izveidoja vienu no visaptverošākajiem momentuzņēmumiem, kas jebkad veikti par seno ciltsrakstu un tā tuvāko atzaru izplatību šodien Āfrikas dienvidos. Šie izplatības dati ļāva komandai novērtēt, kur un kad mitohondriju Ievas pēcnācēji vispirms sadalījās atsevišķās, ģenētiski atšķirīgās grupās.
"Izmantojot to, mēs varētu precīzi noteikt, kas, mūsuprāt, ir mūsu cilvēku dzimtene," sacīja Hayes.
Šī dzimtene, pēc pētnieku domām, ir Makgadikgadi, plašs mitrājs, kura platība ir aptuveni 46 000 kvadrātjūdzes (120 000 kvadrātkilometri), jeb aptuveni divreiz lielāks par Viktorijas ezera platību, kas šodien ir Āfrikas lielākais ezers. Komanda atklāja, ka mitohondriju Ieva un viņas pēcnācēji šajā reģionā dzīvoja apmēram 30 000 gadu (pirms 200 000 līdz 170 000 gadiem), pirms L0 cilts sadalījās savā pirmajā apakšgrupā.
"Tas mums saka, ka šiem agrīnajiem cilvēkiem šajā laikā ir jāpaliek dzimtenes reģionā un nav jāpamet", sacīja Hajess.
Zaļais ceļš
Kāpēc mūsu senie senči beidzot pameta dzimteni, šajā procesā mainot viņu ģenētisko likteni? Pēc pētījuma autoru domām, iespējams, tas bija jautājums par klimata izmaiņām.
Izmantojot klimata modeļus un nogulumu pamata paraugus no apgabala, grupa atklāja, ka no aptuveni 130 000 līdz 110 000 gadiem mainīgie nokrišņu veidi atvēra vairākus apdzīvojamās zemes "zaļos koridorus" tuksnesī ap Makgadikgadi. Koridori uz mitrāja ziemeļrietumiem un dienvidaustrumiem varēja virzīt migrantus šajos virzienos, vedot tos uz apgabaliem, kur mūsdienās joprojām dzīvo dažādas pamatiedzīvotāju grupas, rakstīja pētnieki. Šī kustība varētu pienācīgi izskaidrot L0 apakšgrupu sadalījumu Āfrikas dienvidos.
Tomēr tas neizskaidro mūsu ģenētiskās līnijas otro pusi (vīriešu pusi). Pēc Stringera teiktā, nav daudz pierādījumu tam, ka mūsu senākie vīriešu kārtas senči gājuši pa tādu ceļu, kāds aprakstīts šeit.
"Aplūkojot vīriešu mantoto Y hromosomu, visdaudzveidīgākās cilmes līnijas, kas pašlaik zināmas esošajiem cilvēkiem, ir sastopamas Āfrikas rietumos, nevis Dienvidāfrikā, kas liek domāt, ka mūsu Y hromosomu senči varētu būt cēlušies no turienes," sacīja Stringers.
Pētījuma autori atzīst, ka mūsdienu cilvēkiem, iespējams, bija vairākas "dzimtenes", kurās iesakņojās dažādas ģenētiskās līnijas; Pateicoties stingri mātes izcelsmes vietai, L0 ir vienkārši vislabāk saglabātā ciltsvieta. Tātad, lai arī pētnieki tagad var tuvāk precīzi norādīt mazo Ēdeni, kur mitohondriju Ieva izveidoja savu ģimeni, vēl ir pāragri teikt, ka mēs visi esam atraduši savu dzimteni.
