科学者たちは「ミトコンドリアのイブ」の最初の故郷を見つけたと考えています

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20万年前、地球上のすべての生きている人間の最も古い共有された祖先は、アフリカのカラハリ砂漠の真ん中にある緑豊かなオアシスで足を休ませました。

ここでは、現在消滅した湖、森林、草原のパッチワークで、マカディカディ古地として知られており、私たちの偉大な祖母や祖父が何万年もの間家族を狩り、集め、育ててきました。結局、地球の気候が変化するにつれて、降雨の変化が砂漠を通る肥沃な新しい道を開きました。私たちの遠い親戚が初めて未知を探検する機会を得て、研究者チームが「今日生きているすべての人間の祖先の祖国」と呼ぶものを彼らの後ろに置きました。

とにかく、今日(10月18日)にNature誌に掲載された新しい論文で語られた話です。

今日、大陸の南部に住む1,200人を超える先住民族のアフリカ人のゲノムを研究することにより、チームは地球上で最も古いDNA系統の1つであるL0と呼ばれる遺伝子のコレクションの歴史をまとめました。何十万年もの間、一部の集団では著しく変化せずに生き残った。 L0系統が最初にどこかで、今日のアフリカの先住民集団でまだ見られるわずかに異なるサブ系統に分割されたことを追跡することにより、研究者たちは、L0の最初のキャリアが何千年も住んで繁栄した場所を正確に特定したと信じています。

「人間はアフリカで生まれ、約20万年前から長い間知られていました」と研究著者であるオーストラリアのガーバン医学研究所とシドニー大学の遺伝学者であるVanessa Hayesは記者会見で述べました。 「しかし、この研究が行われるまで私たちが知らなかったことは、まさにこの祖国がどこにあるのか」

それは「正確に」他の何人かの研究者に懐疑的です。ロンドンの自然史博物館の人間起源の専門家であるクリスストリンガー氏はLive Scienceに対し、現代の遺伝的分布を使用して、古代アフリカの人口が15万年前、特にアフリカと同じ大陸でどこに住んでいたかを推測することに「用心深い」と語った。 (同様の研究では、最も初期の人間の人口はアフリカの東部、西部、南部のさまざまな部分まで追跡されています。)

さらに、本研究は母性遺伝の遺伝暗号のシーケンスを1つだけ追跡しているため、その発見は人類のアフリカでの最も初期の旅行の全体像を捉えていない可能性があると付け加えました。むしろ、最良の入手可能な証拠は、遺伝的に異なる複数の創始者集団が大陸のさまざまな部分に住んでいて、現代の人間に1つではなくいくつかの故郷を与えている可能性があることを示唆しています。

「ゲノムの1つの小さなビット、1つの地域、1つの石器産業、または1つの「重要な」化石に集中する非常に多くの研究のように、モザイク起源の完全な複雑さをキャプチャすることはできません。

狩猟遺伝子イブ

今日、マカディカディは世界最大の塩田の1つです。気候モデルは、20万年前、肥沃なオアシスであったことを示唆しています。 (画像クレジット:Shutterstock)

L0系統は、ミトコンドリアのみでエンコードされたDNAのシーケンスであり、食物を細胞エネルギーに変える細胞内の小さな構造です。

ミトコンドリアDNAはゲノムのごく一部を占めており、DNAの大部分は細胞核に閉じ込められています。しかし、核DNAは両親から受け継がれ、すべての世代で再結合しますが、ミトコンドリアDNAはお母さんからのみ受け継がれ、何万年も変わらないままです。そのため、ミトコンドリアDNA(「ミトゲノーム」とも呼ばれます)は、遺伝履歴を追跡するための重要なツールです。

L0はその点で特に重要です。すべての生きている人々は、最初にシーケンスを運んだ女性、「ミトコンドリアイブ」と呼ばれる架空の女性から母系に降りると信じられているためです。今日、L0系統は、アフリカ南部に住んでいる2つの先住民グループであるコイサンの人々に最もよく見られます。先住民族のアフリカ人の他の多くのグループは、この系統に由来するミトコンドリアDNAを運んでいますが、微妙なバリエーションがあります。遺伝学者は、グループ間の変動を比較することにより、これらの古代の遺伝系統がいつ分岐したかという一般的なタイムラインをつなぎ合わせることができます。

新しい研究では、研究者達はアフリカ南部に住んでいる先住民の約200のL0ミトゲノームを配列決定した。 1,000を超える既存のL0シーケンスのデータベースと比較すると、このデータセットは、古代系統とその最も近い派生物が今日の南部アフリカの周りに分散している方法について、これまでに取られた最も包括的なスナップショットの1つを作成しました。この分布データにより、チームは、ミトコンドリアのイブの子孫が最初に別々の遺伝的に異なるグループに分割された場所と時期を推定できました。

「それを使えば、私たちが人間の祖国であると私たちが信じているものを正確に示すことができました」とヘイズ氏は語った。

研究者たちが示唆したこの祖国は、面積が約46,000平方マイル(120,000平方キロメートル)の広大な湿地であるマカディカディ、または今日アフリカ最大の湖であるビクトリア湖のおよそ2倍の面積です。チームは、ミトコンドリアのイブとその子孫がこの地域に約30,000年間(20万から17万年前まで)住んでいて、L0系統が最初のサブグループに分かれることを発見しました。

「これは、これらの初期の人間が故郷の地域内にとどまっていて、その場所にいなかったにちがいないことを私たちに伝えます」とヘイズは言いました。

緑の道

では、なぜ私たちの古代の祖先がついに故郷を離れ、その過程で彼らの遺伝的運命を変えたのでしょうか?研究著者によると、それは気候変動の問題であった可能性があります。

地域の気候モデルと堆積物コアのサンプルを使用して、チームはおよそ13万年から11万年前に、降雨パターンの変化がマカディカディ周辺の砂漠に住むことができる土地のいくつかの「緑の回廊」を開いたことを発見しました。湿地の北西と南東への回廊は、その方向に移民を引き寄せ、今日、異なる先住民族が今も住んでいる地域へと向かったと研究者たちは書いている。この動きは、アフリカ南部周辺のL0サブグループの分布を適切に説明できます。

しかし、それが説明していないのは、私たちの遺伝系統の残りの半分(男性の半分)です。ストリンガー氏によると、私たちの最も古い男性の祖先がここで説明されているような道を歩んだという証拠はあまりありません。

「男性に遺伝したY染色体を見ると、現存する人間で現在知られている最も多様な血統は南アフリカではなく西アフリカで見られ、私たちのY染色体の祖先はそこから生まれた可能性があることを示唆している」とストリンガー氏は語った。

研究の著者は、現代の人間が異なる遺伝系統が根付いた複数の「祖国」を持っていたかもしれないことを認めています。 L0は、厳密に母性的な出所があるため、保存状態が最も良い系統です。したがって、研究者はミトコンドリアのイブが家族を始めた小さなエデンを特定するのに近づいているかもしれませんが、私たち全員が故郷を見つけたと言うのはまだ時期尚早です。

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