Барлық қазіргі адамдардың жалғыз еркек атасы

Кіріспе

Барлық тірі адамдардың әкелік желі бойынша ең соңғы жалпы ата-бабасы Адам генетикасында Y хромосомалық ең соңғы жалпы ата-бабасы (Y MRCA, бұл ресми емес атауы – Y хромосомалық Адам) – қазіргі уақытта тірі барлық адамдардың әкелік желісі арқылы шыққан ата-бабасы. Ол – барлық тірі адамдардың әкелік желісінде үзілмеген тізбек бойынша шыққан ең соңғы еркек. Y MRCA термині қазіргі уақытта тірі барлық еркектердің Y хромосомалары осы алыс ата-бабасының Y хромосомасынан тікелей алынғандығын көрсетеді. Аналық желі бойынша ең соңғы жалпы ата-бабаның ұқсас түсінігі «Митохондриялық Ева» (mt MRCA, mtDNA аналық желі арқылы берілуіне байланысты аталған), барлық тірі адамдар аналық желі бойынша шыққан ең соңғы әйел деп аталады. «Митохондриялық Ева» сияқты, «Y хромосомалық Адам» атағы бір адамға толығымен бекітілмейді, бірақ әкелік желілер жойылғанда адам тарихы барысында өзгере алады. Y MRCA өмір сүрген кезеңге қатысты бағалаулар да адамның тегі туралы қазіргі білімдер өзгерген сайын өзгерді. Мысалы, 2013 жылы бұрын белгісіз Y хромосомалық гаплотоптың табылуы жарияланды, бұл адам Y MRCA-ның шамамен жасын сәл түзетуге әкелді. Y MRCA мен mt MRCA міндетті түрде бір уақытта өмір сүрген болуы керек емес. 2014 жылғы бағалаулар бойынша, екі адам да шамамен бір уақытта өмір сүрген болуы мүмкін деген болжамдар айтылды, бірақ Y хаплотобының табылуы Y MRCA-ның шамамен жасын mt MRCA-ның ең мүмкін жасынан кейінге ықтарды. 2015 жылғы мәліметтер бойынша, Y MRCA-ның жасы шамамен 200 000 – 300 000 жыл бұрын деп есептеледі, бұл анатомиялық жағынан қазіргі адамның пайда болуымен сәйкес келеді. Испанияның Эль-Сидрон қаласынан алынған неандертальдың Y хромосомалық деректері неандертальдықтар мен Homo sapiens әкелік желілері үшін 588 000 жыл бұрынғы Y T MRCA (Y MRCA-ға дейін уақыт) және Y MRCA үшін 275 000 жыл бұрынғы деректерді көрсетті, бұл ante Adam деп аталды.

Patrilineal most recent common ancestor of all living humans
In human genetics, the Y chromosomal most recent common ancestor (Y MRCA, informally known as Y chromosomal Adam) is the patrilineal most recent common ancestor (MRCA) from whom all currently living humans are descended. He is the most recent male from whom all living humans are descended through an unbroken line of their male ancestors. The term Y MRCA reflects the fact that the Y chromosomes of all currently living human males are directly derived from the Y chromosome of this remote ancestor. The analogous concept of the matrilineal most recent common ancestor is known as "Mitochondrial Eve" (mt MRCA, named for the matrilineal transmission of mtDNA), the most recent woman from whom all living humans are descended matrilineally. As with "Mitochondrial Eve", the title of "Y chromosomal Adam" is not permanently fixed to a single individual, but can advance over the course of human history as paternal lineages become extinct. Estimates of the time when Y MRCA lived have also shifted as modern knowledge of human ancestry changes. For example, in 2013, the discovery of a previously unknown Y chromosomal haplogroup was announced,
which resulted in a slight adjustment of the estimated age of the human Y MRCA. By definition, it is not necessary that the Y MRCA and the mt MRCA should have lived at the same time. While estimates as of 2014 suggested the possibility that the two individuals may well have been roughly contemporaneous, the discovery of the archaic Y haplogroup has pushed back the estimated age of the Y MRCA beyond the most likely age of the mt MRCA. As of 2015, estimates of the age of the Y MRCA range around 200,000 to 300,000 years ago, roughly consistent with the emergence of anatomically modern humans. Y chromosomal data taken from a Neanderthal from El Sidrón, Spain, produced a Y T MRCA (time to Y MRCA) of 588,000 years ago for Neanderthal and Homo sapiens patrilineages, dubbed ante Adam, and 275,000 years ago for Y MRCA.

Жасы бойынша бағалау

Y MRCA-ның жасы туралы бағалаулар қазіргі замандағы популяцияларда ең көне белгілі гаплогруппаға байланысты. 2018 жылы бұл А00 гаплогруппасы (2013 жылы ашылған). 2014–2015 жылдары жарияланған осы деректерге негізделген жасы 160 000 мен 300 000 жыл аралығында, бұл *Homo sapiens*-тің пайда болу және ерте таралу уақытымен үйлесімді. Мұндай бағалаулар кейіннен Томсон және авторлардың жұмысында (2000) шамамен 59 000 жылға дейін төмендетілді. Бұл дерек Y MRCA-ның әйел әріптесі mt MRCA (матрилинейлік ең соңғы ортақ ата-баба) 150 000–200 000 жыл бұрын өмір сүргеннен кейін шамамен 84 000 жыл бұрын өмір сүргенін көрсетеді. Бұл жас Y хромосомалық Адамның Африкадан көші-қоннан кейін, яғни 50 000–80 000 жыл бұрын өмір сүргенін білдіреді. Аталық және аналық тұқымдардың уақыт тереңдігіндегі осы айырмашылықтың бір түсіндірмесі – көп әйел алу салдарынан әйелдердің ерлерге қарағанда көбейтуге жағдайдың қолайлы болуы. Бір еркек бірнеше әйелге үйленгенде, ол басқа еркектердің Y хромосомаларын ұрпаққа жеткізуіне кедергі келтіреді. Ал көп әйел алу әйелдердің митохондриялық ДНК-сын кейінгі ұрпаққа беруіне кедергі келтірмейді. Аталық және аналық желілердің мұндай әртүрлі көбейту табысы нәтижесінде еркек желілер аналық желілерге қарағанда аз болуы мүмкін. Осы аз санды еркек желілері генетикалық дрейфке бейім және олар ортақ ата-бабаға жақын уақытта жиналады. Бұл Y MRCA-мен байланысты жақындағы жасқа түсіндіру береді. 100 мың жылдан кем деген шамамен бағаланған деректер 2010 жылдардың басындағы зерттеулерде қайтадан жоғарылатылды, шамамен 120 мың жылдан 160 мың жылға дейін. Бұл түзету Y хромосомасының филогенезиясының негізгі құрылымын А гаплогруппасының тізбесін қайта анықтау арқылы өзгертуге байланысты. 2013 жылы Francalacci және авторлар 1204 сардиниялық еркектерден алынған еркектерге тән бір нуклеотидтік Y хромосомалық полиморфизмдердің (MSY SNPs) тізбесін жариялады, бұл барлық адамдардың аталық желі арқылы ортақ шығу тегі үшін 180 000 жылдан 200 000 жылға дейін бағалауды көрсетті. Сондай-ақ 2013 жылы Poznik және авторлар 9 түрлі популяциядан алынған 69 еркектің геномдық тізбесіне сүйене отырып, Y MRCA-ның 120 000 мен 156 000 жыл бұрын өмір сүргенін хабарлады. Бұл зерттеу Митохондриялық Хауаның жасын шамамен 99 000 мен 148 000 жыл деп бағалады. Бұл диапазон 28 000 жылға (148–120 мың жыл) дейін жапса, бұл зерттеудің нәтижелері "Генетикалық Адам мен Хауа бір уақытта Жер бетінде жүрген болуы мүмкін" деген пікірге негізделді. Мендез және авторлардың мәлімдемесінде Y хромосомалық Адам осы екі желінің түбірі ретінде бейнеленді. А және BT гаплогруппалары Y хромосомалық Адамның және оның жаңа SNP-сы бар ұлының ұрпақтарын білдіреді. Cruciani және авторлар (2011) Y хромосомалық ағаштағы ең терең бөлінудің А гаплогруппасы мен BT гаплогруппасы арасында емес, А гаплогруппасының екі бұрын хабарланған субклады арасында табылғанын анықтады. Кейіннен бұрын белгілі ағаштан тыс жерде А00 тобы табылды. Y хромосомасының туыстық ағашының қайта орналасуы А гаплогруппасы ретінде жіктелетін желілер міндетті түрде монофилетикалық кладты құрамайды дегенді білдіреді. Сондықтан А гаплогруппасы BT гаплогруппасын анықтайтын маркерлері жоқ желілердің жиынтығын білдіреді, бірақ А гаплогруппасына ең алыс туысқан Y хромосомалары кіреді. M91 және P97 мутациялары А гаплогруппасын BT гаплогруппасынан ажыратады. А гаплогруппасы хромосомаларының ішінде M91 маркері 8 Т нуклеобазалық бірліктен тұрады. BT гаплогруппасы мен шимпанзе хромосомаларында бұл маркер 9 Т нуклеобазалық бірліктен тұрады. Бұл үлгі BT гаплогруппасының 9T тарауы ата-баба нұсқасы екенін және А гаплогруппасы бір нуклеобазаның жойылуымен қалыптасқанын көрсетті. A1b және A1a гаплогруппалары А гаплогруппасының субкладтары болып саналды, өйткені олардың екеуінде де 8 Т-мен M91 бар. Scozzari және авторлар (2012) A1b гаплогруппасының пайда болуы үшін "Африка континентінің солтүстік-батыс квадрантында" орын алуы мүмкін дегенге келісті. Қазіргі Камерунның батысындағы Мбо халқының арасында табылған А00 гаплогруппасының 2013 жылғы есебі де осы суретке сәйкес келеді. 2011 жылдан бері Y хромосомалық филогенезияның қайта қаралуы Y MRCA-ның ықтимал географиялық шығу тегі және уақыт тереңдігі туралы бағалауларға әсер етті. Осыған ұқсас ойлау арқылы, қазіргі уақытта белгілі емес көне гаплогруппалардың тірі адамдарда табылуы осындай түзетулерге әкелер еді. Атап айтқанда, еуразиялық геномдарда 1%–4% аралығындағы неандертальдік ДНК-ның болуы, еуразиялық еркектердің бірінде неандертальдік аталық желісінің табылуы T MRCA ("ортақ ата-бабаға дейінгі уақыт") бағасын кемінде екі есе арттыратынын білдіреді. Алайда, Мендез және авторлардың неандертальдік Y хромосомасын табуы неандертальдік аталық желілерінің жойылғанын көрсетеді, өйткені неандертальдік тізбектен алынған желі қазіргі заманғы адамдардың генетикалық вариациясының шегінен тыс. Географиялық шығу туралы сұрақтар *Homo erectus*-тан неандертальдік эволюция туралы пікірталасқа қатысады.

Estimates on the age of the Y MRCA crucially depend on the most archaic known haplogroup extant in contemporary populations. as of 2018, this is haplogroup A00 (discovered in 2013). Age estimates based on this published during 2014–2015 range between 160,000 and 300,000 years, compatible with the time of emergence and early dispersal of Homo sapiens. Such estimates were later substantially revised downward, as in Thomson et al. 2000, which proposed an age of about 59,000. This date suggested that the Y MRCA lived about 84,000 years after his female counterpart mt MRCA (the matrilineal most recent common ancestor), who lived 150,000–200,000 years ago. This date also meant that Y chromosomal Adam lived at a time very close to, and possibly after, the migration from Africa which is believed to have taken place 50,000–80,000 years ago. One explanation given for this discrepancy in the time depths of patrilineal vs. matrilineal lineages was that females have a better chance of reproducing than males due to the practice of polygyny. When a male individual has several wives, he has effectively prevented other males in the community from reproducing and passing on their Y chromosomes to subsequent generations. On the other hand, polygyny does not prevent most females in a community from passing on their mitochondrial DNA to subsequent generations. This differential reproductive success of males and females can lead to fewer male lineages relative to female lineages persisting into the future. These fewer male lineages are more sensitive to drift and would most likely coalesce on a more recent common ancestor. This would potentially explain the more recent dates associated with the Y MRCA. The "hyper recent" estimate of significantly below 100 kya was again corrected upward in studies of the early 2010s, which ranged at about 120 kya to 160 kya. This revision was due to the rearrangement of the backbone of the Y chromosome phylogeny following the resequencing of Haplogroup A lineages. In 2013, Francalacci et al. reported the sequencing of male specific single nucleotide Y chromosome polymorphisms (MSY SNPs) from 1204 Sardinian males, which indicated an estimate of 180,000 to 200,000 years for the common origin of all humans through paternal lineage. Also in 2013, Poznik et al. reported the Y MRCA to have lived between 120,000 and 156,000 years ago, based on genome sequencing of 69 men from 9 different populations. In addition, the same study estimated the age of Mitochondrial Eve to about 99,000 and 148,000 years. As these ranges overlap for a time range of 28,000 years (148 to 120 kya), the results of this study have been cast in terms of the possibility that "Genetic Adam and Eve may have walked on Earth at the same time" in the popular press. The announcement by Mendez et al. Y chromosomal Adam was represented as the root of these two lineages. Haplogroup A and Haplogroup BT represented the lineages of Y chromosomal Adam himself and of one of his sons, who had a new SNP. Cruciani et al. 2011, determined that the deepest split in the Y chromosome tree was found between two previously reported subclades of Haplogroup A, rather than between Haplogroup A and Haplogroup BT. Later, group A00 was found, outside of the previously known tree. The rearrangement of the Y chromosome family tree implies that lineages classified as Haplogroup A do not necessarily form a monophyletic clade. Haplogroup A therefore refers to a collection of lineages that do not possess the markers that define Haplogroup BT, though Haplogroup A includes the most distantly related Y chromosomes. The M91 and P97 mutations distinguish Haplogroup A from Haplogroup BT. Within Haplogroup A chromosomes, the M91 marker consists of a stretch of 8 T nucleobase units. In Haplogroup BT and chimpanzee chromosomes, this marker consists of 9 T nucleobase units. This pattern suggested that the 9T stretch of Haplogroup BT was the ancestral version and that Haplogroup A was formed by the deletion of one nucleobase. Haplogroups A1b and A1a were considered subclades of Haplogroup A as they both possessed the M91 with 8Ts. Scozzari et al. (2012) agreed with a plausible placement in "the north western quadrant of the African continent" for the emergence of the A1b haplogroup. The 2013 report of haplogroup A00 found among the Mbo people of western present day Cameroon is also compatible with this picture. The revision of Y chromosomal phylogeny since 2011 has affected estimates for the likely geographical origin of Y MRCA as well as estimates on time depth. By the same reasoning, future discovery of presently unknown archaic haplogroups in living people would again lead to such revisions. In particular, the possible presence of between 1% and 4% Neanderthal derived DNA in Eurasian genomes implies that the (unlikely) event of a discovery of a single living Eurasian male exhibiting a Neanderthal patrilineal line would immediately push back T MRCA ("time to MRCA") to at least twice its current estimate. However, the discovery of a Neanderthal Y chromosome by Mendez et al. suggests the extinction of Neanderthal patrilineages, as the lineage inferred from the Neanderthal sequence is outside of the range of contemporary human genetic variation. Questions of geographical origin would become part of the debate on Neanderthal evolution from Homo erectus.