Genetyka ujawnia wiek rodziców w chwili poczęcia na przestrzeni ostatnich 250 000 lat
Gwałtowny wzrost wieku rodziców, szczególnie w krajach uprzemysłowionych, był jedną z najbardziej zauważalnych zmian demograficznych ostatniego stulecia, odzwierciedlając znacznie wydłużenie się życia. Jednak zmiana nie jest tak bezprecedensowa, jak ludzie mogli przypuszczać, sugerują nowe dowody. W epoce lodowcowej rodzice, a zwłaszcza ojcowie, byli znacznie starsi niż przez większość ery rolniczej.
O ile matka nie zmarła przy porodzie, skamieliny nie ujawniają wieku rodziców. W rezultacie wydawało się, że jest to jeden z aspektów prehistorii, którego antropolodzy mogli się tylko domyślać, ekstrapolując z ocalałych społeczeństw łowców-zbieraczy.
Profesor Matthew Hahn z Indiana University zmienił to, ogłaszając w Science Advances, że wiek rodziców naszych przodków w momencie poczęcia jest zakodowany w naszym DNA. Każde dziecko ma 25-75 nowych (od nowa) mutacje w ich DNA, wraz z wieloma, które pojawiły się wcześniej w ich przodkach. Większość z nich jest nieszkodliwa lub przynajmniej w niewielkim stopniu szkodliwa i dostarcza informacji o tym, skąd pochodzimy. Hahn i współautorzy zauważyli, że rodzaje mutacji zmieniają się wraz z wiekiem rodziców.
„Dzięki naszym badaniom nad współczesnymi ludźmi zauważyliśmy, że możemy przewidzieć wiek, w którym ludzie będą mieli dzieci na podstawie typów mutacji DNA, które pozostawili swoim dzieciom” – powiedział Hahn w oświadczeniu. „Następnie zastosowaliśmy ten model do naszych ludzkich przodków, aby określić, w jakim wieku nasi przodkowie się rozmnażali”.
„Te mutacje z przeszłości kumulują się z każdym pokoleniem i istnieją dzisiaj u ludzi” – dodał pierwszy autor, dr Richard Wang. Autorzy mogli nawet śledzić, które mutacje pochodzą od którego rodzica tysiące pokoleń wstecz.
Hahn, Wang i współautorzy ustalili, że średnio poczęcie miało miejsce 26,9 lat w ciągu istnienia naszego gatunku: 30,7 lat dla ojca i 23,2 lat dla matki. Liczba ta kryje jednak wiele różnic, jak pokazuje poniższy wykres.
Szacunkowy wiek ojców (kolor niebieski) i matek (kolor czerwony) w momencie poczęcia przodków człowieka na podstawie 10 000 pokoleń wstecz (na górze) oraz średnia różnica wieku między mężczyznami i kobietami (na dole). Źródło zdjęcia: Wang i in./Postępy naukowe
Wyniki potwierdzają, że ojcowie byli średnio przez cały czas starsi od matek, ale wielkość różnicy zmieniała się dość znacznie między epokami. Niedawną zmianę łatwo wytłumaczyć: kiedy ludzie spodziewali się, że umrą w wieku 40 lub 50 lat na choroby, które teraz stały się rzadkie, istniała silna zachęta do wczesnego posiadania dzieci. Dłuższe życie sprawia, że czekanie jest mniej ryzykowne, skuteczna antykoncepcja sprawia, że jest to mniej poświęcenia, a większe możliwości edukacyjne dla kobiet sprawiają, że jest ona korzystna finansowo.
Mniej oczywiste są przyczyny przejścia na wcześniejsze rodzicielstwo, towarzyszące rozprzestrzenianiu się rolnictwa, ani widoczny skok w wieku ojcowskim około 38 000 lat temu, poprzedzający ostatnie maksimum zlodowacenia. Co ciekawe, do niedawna czasy generacji były o ponad sześć lat krótsze dla populacji azjatyckich i europejskich niż dla afrykańskich odpowiedników. Większe próbki mogą umożliwić bardziej szczegółowy podział według regionu.
Chociaż mutacje w sekwencjach DNA były już wcześniej wykorzystywane do szacowania wieku rodziców, zastosowane metody pozwalały jedynie na uśrednienie z tysięcy pokoleń i nie rozróżniały płci rodziców. Korzystając z dystrybucji 25 mln od nowa mutacji zidentyfikowanych w ramach Projektu 1000 Genomów w celu oszacowania, kiedy powstały, Hahn i Wang twierdzą, że ich metoda jest znacznie bardziej precyzyjna.
Znaleziska są zadaniem pobocznym głównego tematu zespołu; uzyskanie dokładniejszego zrozumienia liczby mutacji, które rodzice przekazują dzieciom. Dopiero gdy autorzy porównali otrzymane liczby z liczbami innych ssaków, zauważyli wzorce oparte na wieku i zastanawiali się, czy można je wykorzystać. Ich wnioski pasują wystarczająco dobrze do tego, co wiemy z zapisów pisanych, aby autorzy byli pewni swojej techniki, jednocześnie ujawniając informacje, których nie mogliśmy uzyskać innymi sposobami.
Artykuł jest dostępny w otwartym dostępie w Science Advances.