Los genetistas están desconcertados por la composición de género de los antepasados de europeos y asiáticos. O salieron de África muchos más hombres que mujeres, o los colonialistas practicaron el matriarcado y la poliandria, o los hombres vivieron mucho más tiempo que sus novias. Los autores que han recibido un resultado inusual no creen completamente en una sola explicación
Hoy en día, los científicos ya no dudan de que la raza humana apareció en África. Desde aquí, el Homo sapiens se instaló en todo el mundo, ocupando continente tras continente y, a veces, reuniéndose con sus hermanos lejanos, que abandonaron África cientos de miles de años antes. Esto sucedió en Europa, donde la gente del tipo moderno expulsó a los neandertales hace unos 30 mil años. Quizás algo similar sucedió en Asia, por ejemplo, en Indonesia, donde los "hobbits" de la isla de Flores vivieron hace solo 20 mil años, cuando casi toda la Tierra, excepto quizás América, estaba habitada por Homo sapiens.
Durante siglos, historiadores y antropólogos han intentado reconstruir la secuencia del asentamiento de nuestro planeta por razas y pueblos. En los últimos años, los genetistas les han estado ofreciendo ayuda. Al comparar los cromosomas de representantes de diferentes pueblos, los científicos ahora pueden restablecer los lazos familiares entre ellos e intentar calcular (basándose en estimaciones de la tasa de acumulación de mutaciones en el genoma) cuándo ocurrió la división entre pueblos, cuyos descendientes ahora se conocen como, digamos, los suecos y los chinos.
Desplazarse en el cromosoma X más rápido
La deriva genética es un fenómeno puramente aleatorio y obedece a las leyes de la teoría de la probabilidad. Se puede calcular que la deriva genética en el ADN autosómico debería ser un 25% más lenta que en el cromosoma X.
Durante la formación de los gametos (óvulos y espermatozoides), los cromosomas emparejados divergen en diferentes gametos de forma aleatoria, y la madre bien puede pasar el cromosoma 15 al niño de su abuelo y el 22 de su abuela. Además, incluso un cromosoma puede transportar genes de dos antepasados debido al fenómeno de cruce, cuando los cromosomas emparejados intercambian partes similares en los extremos durante la división celular. Sin embargo, no todos los óvulos y muy, muy pocos de los espermatozoides iniciarán una nueva vida, transmitiendo genes por herencia. Por tanto, el factor azar puede cambiar radicalmente la frecuencia de aparición de genes entre descendientes en comparación con los antepasados.
Cuantos menos cromosomas individuales estén involucrados en este proceso, más sujeta la población final al "factor de azar", y la composición genética de las poblaciones pequeñas cambia mucho más rápido debido a la deriva que en las grandes. Pero tenemos dos tipos de cromosomas: los cromosomas sexuales X e Y, el último de los cuales, en la cantidad de 1 pieza, está disponible solo en hombres, y los autosomas, que se dividen por igual en hombres y mujeres. En una población en la que hombres y mujeres están divididos por igual, solo hay 75 cromosomas X por cada 100 autosomas de cada tipo.
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Con base en este análisis, los científicos creen que la mayoría (y tal vez el 100%) de los que viven fuera de África ahora son descendientes de un grupo de personas que abandonaron el continente hace unos 60 mil años (más / menos 20 mil años). Es más difícil determinar cuánto duró este éxodo, pero está claro que muy pocas personas iniciaron los muchos miles de millones de no africanos. Para convencerse de esto, basta con mirar la diversidad genética: la abundancia de diferentes variantes de genes en una población determinada. Entre los negros es varias veces más de lo calculado para todas las demás razas y pueblos combinados.
Si observa de cerca la composición genética de las razas y los pueblos, puede encontrar efectos mucho más sutiles. Por ejemplo, trate de averiguar cuántos de los “colonialistas” que partieron en un largo viaje desde África eran hombres y cuántas mujeres.
Y resulta que había varias veces más hombres
Sin embargo, esta es solo la interpretación más simple de los datos.
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Para evaluar la proporción de hombres a mujeres en la población fundadora de la población no africana, los científicos intentaron estimar el número de cromosomas X femeninos en relación con los autosomas; el resto, cromosomas emparejados, no sexuales. Dado que los hombres no tienen dos cromosomas X, sino solo uno, en total cualquier hombre y mujer tienen solo 3 cromosomas X, mientras que, por ejemplo, el primero o 15 cromosomas tienen 4 piezas. Del mismo modo, en cualquier población con la misma composición por sexo, donde hay el mismo número de hombres y mujeres, habrá un 33% (4/3 veces) más de autosomas que de cromosomas X.
Pero, ¿cómo averiguar cuántos cromosomas había en personas que murieron hace 60 mil años?
Necesitamos mirar el ADN de sus descendientes y, además, no uno, sino un gran número. Y compare cómo ha cambiado el acervo genético en su conjunto con el tiempo, es decir, cómo han cambiado las frecuencias relativas de varias variantes de la secuencia de ADN (alelos de genes) en la población. En este caso, no estamos hablando tanto de la aparición de una nueva mutación (la aparición de un nuevo alelo), sino de cuánto cambió la proporción de propietarios de un alelo particular en el grupo de personas estudiado.
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La razón de estos cambios es la denominada deriva genética.
Este es un fenómeno puramente probabilístico, y su tasa es inversamente proporcional al número de cromosomas en la población.
Por lo tanto, si hubiera el mismo número de hombres y mujeres entre los colonizadores que abandonaron África, el acervo genético asociado con el cromosoma X cambiaría un 33% más rápido que el acervo genético autosómico.
Los genetistas estadounidenses, liderados por Alon Kanan y David Reich del recientemente formado Broad Institute de Harvard y MIT, han tratado de medir estas velocidades. Para ello, compararon tres poblaciones: "africanos occidentales", "asiáticos orientales" y "europeos del norte". Los datos sobre las frecuencias relativas de miles de variaciones de ADN diferentes para ellos se recopilaron en el marco del proyecto internacional "HapMap". África occidental está representada en él por el pueblo yoruba de Níger, el este de Asia, la mitad de japoneses y chinos han, "Europa del Norte", por estadounidenses del origen correspondiente.
Se supone que los primeros son descendientes de personas que se quedaron en África, y el segundo y tercero son los descendientes de los mismos "colonizadores" que abandonaron el continente negro. Comparando variaciones en cientos de miles de posiciones de ADN, se pueden separar estadísticamente las variaciones - para averiguar cuáles surgieron cuando todas las personas se hicieron africanas, cuáles - durante el "éxodo", y cuáles - después de eso, cuando los difuntos se dividieron en europeos y asiáticos.
Como mostró la comparación, los cromosomas X de los "colonizadores" cambiaron no un 33%, sino un 60-70% más rápido que los autosomas.
En igualdad de condiciones, esto significa que había entre ellos 3 o incluso 5 veces más hombres que mujeres.
El trabajo correspondiente se acepta para su publicación en Nature Genetics.
El hecho de que hubiera más hombres en el largo viaje no sorprende a los antropólogos. Al estudiar las comunidades de cazadores-recolectores que han sobrevivido hasta el día de hoy, estos científicos han concluido durante mucho tiempo que son los hombres los que impulsan la migración de larga distancia, mientras que las mujeres son responsables de los pequeños desplazamientos. Sin embargo, la escala de la discrepancia - 3-5 veces - y el hecho de que los inmigrantes de África no fueran a las aldeas vecinas, sino "al vacío", donde no tenían a nadie para continuar con su familia, hicieron que Kanan y Reich pensaran en explicaciones alternativas.
Por ejemplo, el tamaño de la población femenina podría estar impreso incorrectamente en los genes si los hombres, por alguna razón, dejaran descendencia con solo una pequeña proporción de sus compañeros.
Este comportamiento se practica en muchos caninos e incluso en algunos monos, donde la hembra dominante no permite que otros miembros de la manada se apareen con numerosos machos. ¿Pero la gente se comportaba de la misma manera? Es poco probable, señalan los autores, ya que los mismos estudios antropológicos indican la propagación de la poligamia en lugar del matriarcado y la poliandria entre las tribus de caza.
¿Quizás los hombres vivieron más tiempo? Después de todo, la deriva genética no determina el tiempo, sino el número de generaciones cambiadas. Si las mujeres son reemplazadas con más frecuencia que los hombres, entonces nos parece que su velocidad de deriva es mayor. Nuevamente, Keinan y Reich y sus colegas creen que esta explicación también contradice las observaciones antropológicas.
Finalmente, ¿es posible que estemos contando la velocidad de deriva en vano? ¿Quizás el acervo genético no estaba cambiando debido a la deriva, sino bajo la influencia de la selección natural? Después de todo, las condiciones externas cambiaron drásticamente con la salida de África. ¿Quizás algunos genes ligados al cromosoma X, de los cuales no era ni cálido ni frío en África, de repente resultaron ser críticos para la supervivencia en el Medio Oriente? Nuevamente, es poco probable, escriben los autores. Primero, no está claro por qué solo en el cromosoma X. En segundo lugar, los científicos no lograron encontrar diferencias en la tasa de cambio en el acervo genético entre las regiones codificantes y no codificantes de los cromosomas.
En última instancia, la deriva genética acelerada a lo largo del cromosoma X sigue siendo un misterio, admiten los científicos.
Por cierto, con un mayor reasentamiento, durante la colonización de Europa y Asia, no hubo anomalías de deriva, y el trabajo de Keinan y Reich muestra la relación entre el número de cromosomas X y autosomas en 3/4 (dentro del margen de error). ¿En qué fue tan diferente el éxodo africano? Aún no hay respuesta a esta pregunta, pero es posible que todos, con la excepción de los africanos, seamos hijos de un número muy reducido de mujeres y de un número mucho mayor de hombres.
