Митохондриальная Ева: был ли у человечества общий предок?
Что означает понятие «последний общий предок всего человечества»? Являются ли митохондриальная Ева и Y-хромосомный Адам – Адамом и Евой Библии, единственными прародителями всех людей на Земле? Эти вопросы нередко задает любопытствующая публика, и хоть науке известны ответы, понять их обычному человеку с позиций бытового здравого смысла не так-то легко.
Последний общий предок человечества, тот, с кем каждый житель Земли — от австралийского аборигена до гренландского эскимоса — связан прямым родством. Интуиция подсказывает, что этот наш общий пращур обитал на Земле в какие-то фантастически древние времена, возможно, миллион лет назад. Однако на самом деле это не так, что подтверждается не самыми сложными расчетами.
Все быстро породнились
Представим себе, что есть некая популяция с постоянной численностью, где из поколения в поколение число особей не меняется. И представим себе, что из поколения в поколение брачные пары внутри популяции образуются случайным образом, то есть в ней не существует изолированных подгрупп. Каждый самец имеет равные шансы составить пару с любой самкой и наоборот. Такая популяция называется панмиктической и являет собой широко используемую в биологии идеальную модель, сродни идеальному газу или абсолютно черному телу в физике. В панмиктической популяции каждая пара родителей будет оставлять какое-то количество потомков (например, от 0 до 4), но в результате выживает количество особей, которое точно соответствует численности родительского поколения. То есть каждая пара родителей оставит в среднем двух выживших детей. Это же можно сказать и про каждую отдельную особь из поколения «0»: в поколении «1» у нее будет в среднем по два потомка. Значит, в поколении «2» у этой же особи окажется четыре внука, в поколении «3» — восемь правнуков и т. д. До тех пор, пока потомки данной особи не начнут скрещиваться друг с другом, число их будет расти как 2 в степени N, где N — число поколений. То есть очень быстро, и даже после начала родственных скрещиваний скорость не сильно упадет. И вот однажды придет поколение, каждый представитель которого будет связан прямым родством с одной из особей поколения «0».
Когда это произойдет? Подсчитано, что первый общий предок из поколения «0» возникнет для поколения, номер которого ориентировочно можно вычислить при помощи математического выражения log2P (где P — численность популяции). Попросту говоря, много поколений для этого не потребуется. Для численности 1000 особей это будет примерно 10-е поколение. По прошествии еще примерно стольких же поколений уже все особи из поколения «0» станут либо общими предками всех ныне живущих членов популяции, либо вообще не будут иметь живущих потомков (за счет прерванных линий). Для популяции в 100 000 особей момент появления первого общего предка наступает примерно через 17 поколений, а через 30 или чуть больше все особи поколения «0» станут общими предками всей живущей популяции, кроме тех, кто вообще не имеет живых потомков.
Все мы Рюриковичи и Чингисовичи
Из этой нехитрой математики следует вывод: за последним общим предком как всего человечества, так и его крупных групп слишком далеко в прошлое ходить не надо. С большой вероятностью все ныне живущее население Евразии — это потомки любого человека, который жил 1000 лет назад и имел много детей или внуков. Например, многочисленный род Рюриковичей расцвел примерно 1000 лет назад, из чего можно заключить, что сейчас все русские практически наверняка являются прямыми потомками Рюриковичей. Даже если учесть, что вступление членов этого рода в брак было ограничено социальными барьерами, минимального протекания через эти барьеры было достаточно, чтобы модель сработала и гены русского княжеско-царского рода добрались до каждого из нас.