Мы не единственные приматы с большим конфликтом поколений. Человеческие родители являются, в среднем, целых 29 годами, более старыми, чем их дети. Это рассмотрели, необычно жаждут примата, но новое исследование показывает, что у шимпанзе и горилл есть свои собственные большие конфликты поколений, приблизительно 25 лет и 19 лет, соответственно.
Результаты также указывают что наше отделение предков от тех из шимпанзе по крайней мере 7 миллионов к 8 миллионов лет назад, больше чем на 1 миллион лет ранее, чем ранее мысль.В течение прошлых 45 лет генетики предположили, что предки сегодняшних людей и шимпанзе пошли своими отдельными путями приблизительно 4 миллиона к 6 миллионов лет назад, и предки горилл, отличенных приблизительно 7 миллионов к 9 миллионов лет назад. Нет почти никаких окаменелостей шимпанзе и горилл, однако, таким образом, эти даты были рассчитаны путем подсчета числа различий в последовательности ДНК между тремя разновидностями и деления того числа предполагаемой «частотой появления мутаций» для приматов — или как быстрые мутации возникают в течение долгого времени. Проблема состоит в том, что ученые часто вычисляют частоту появления мутаций с помощью дат от окаменелостей других видов приматов, затем применяя этот уровень к африканским обезьянам и людям.
Подход подвергается ошибке, потому что это полагается на точность возрастов окаменелостей и предполагает, что частоты появления мутаций подобны через виды обезьян.Существует лучший путь, говорит молекулярный антрополог Линда Виджилэнт из Макс. Планка Института Эволюционной Антропологии в Лейпциге, Германия.
Вместо того, чтобы смотреть на окаменелости и других приматов, она говорит, исследователи могут использовать данные от недавнего генома, последовательного в людях, который оценивает более точно среднее число мутаций, возникающих за поколение в человеческих семьях. Затем ученые могут использовать временные оценки нового поколения для получения ежегодных частот появления мутаций в людях и обезьянах для вычисления когда разделение происхождений. До недавнего времени, однако, у исследователей не было образцов ДНК от достаточного количества шимпанзе и других приматов в природе для доказательства отцовства так, чтобы они могли вычислить средние времена поколения точно.
Теперь, после десятилетия анализа образцов воспроизводства в шимпанзе и горилл в Африке, Бдительного и бывшего postdoc Кевина Лэнджергрэбера — теперь primatologist в Бостонском университете — говорит, что у них есть данные, в которых они нуждаются. Работая почти с 20 сотрудниками, дуэт собрал данные, делающие запись возраста матерей и отцов при рождении 226 потомков в восьми различных сообществах шимпанзе в природе и 105 потомков горных горилл с двух различных мест исследования в Африке — и они проверили те отношения с испытаниями отцовства ДНК на coprolites, собранном в области. Как они сообщают сегодня в Продолжениях Национальной академии наук, матери шимпанзе расположились в возрасте от 11,7 до 45,4 лет при рождении их потомков. Средний возраст воспроизводства составлял 25 лет для женщин и 24 года для мужчин, давая им среднее время поколения приблизительно 25 лет.
Женщины гориллы расположились в возрасте от 7,3 до 38 лет, когда они родили, и среднее время поколения для обоих полов составляло приблизительно 19,3 лет.Уровень в шимпанзе был особенно удивителен к primatologists: Несмотря на то, что женщины родили уже в возрасте 11 и мужчины уже в возрасте 9, средний возраст по их репродуктивной продолжительности жизни был значительно старше. Эти длинные конфликты поколений отрицают долгосрочное эмпирическое правило что чем больше орган животного, тем дольше его время поколения — и медленнее его частота появления мутаций.
В то время как это может быть верно для некоторых млекопитающих, это, кажется, не применяется при сравнении африканских человекообразных обезьян с людьми. «Больший размер тела не обязательно означает более низкую частоту появления мутаций», говорит специалист в области популяционной генетики Дэвид Рейч из Гарвардского университета, не вовлеченный в исследование. «Даже люди, изучающие горилл и шимпанзе, удивлены», Бдительный говорит.Для получения частот появления мутаций бригада разделила число мутаций между родителями и их потомками (собранный путем анализа ДНК от coprolites, посланного в лабораторию в Лейпциге) к недавно расчетным временам поколения. Исследователи получили высокую и низкую частоту появления мутаций для каждой разновидности в год — ставки, которые были медленнее, чем ранее предполагаемые окаменелости использования для калибровки молекулярных часов. Когда они применили новые ставки к истории всех трех разновидностей, они уже вычислили что люди и разделение шимпанзе ранее, чем ожидаемый — по крайней мере 7 миллионов к 8 миллионов лет назад и возможно 13 миллионов лет назад.
Они оценивают разделение между гориллами и происхождением, приводящим к людям и шимпанзе к 8 миллионам к 19 миллионов лет назад. Те даты имеют такие широкие спектры, Бдительный объясняет, потому что они предполагают, что частоты появления мутаций, замеченные сегодня, были постоянными в течение долгого времени во всех трех происхождениях.
Таким образом, вопрос об оставлениях ключа состоит в том, были ли частоты появления мутаций быстрее в прошлом.Если бы предки людей, шимпанзе и горилл разошлись ранее, чем ожидаемый, то это дало бы больше законности требованиям, что окаменелости, подразумевающие быть самыми ранними членами человеческого рода, такими как 6 миллионов к Sahelanthropus tchadensis на 7 миллионов лет из Чада, действительно являются hominins, группа, включающая людей и их предков, но не африканских обезьян. Более длительные времена поколения будут также влиять на эволюционные модели на скелетном и зубном развитии, предполагающие, что у человеческих предков были образцы более быстрого роста, подобные обезьянам, чем живущим людям.
Исследование привело «к самым точным оценкам длины поколения, все же возможной для диких шимпанзе и горилл», говорит палеоантрополог Джон Хокс из университета Висконсина, Мадисона, кто не был вовлечен в работу. В то время как эти точные даты и в течение времен поколения и в течение разделения между происхождениями могут быть изменены, поскольку больше данных собрано от большего количества обезьян, добавляет эволюционный биолог Вэнь-Сюн Ли из Чикагского университета, новая работа является значительной, потому что это «обеспечивает новый подход к долгосрочной проблеме времени расхождения между человеком и шимпанзе».