Wissenschaftler nutzten moderne menschliche DNA, um abzuschätzen, wann in 250.000 Jahren neue Generationen geboren wurden und wie alt die Eltern bei der Empfängnis waren.
Generationszeiten der Menschheit in den letzten 250.000 Jahren Zusammenfassung Die Generationszeiten unserer jüngsten Vorfahren können uns Aufschluss über die Biologie und soziale Organisation prähistorischer Menschen geben und die menschliche Evolution auf einer absoluten Zeitskala einordnen. Wir präsentieren eine Methode zur Vorhersage historischer männlicher und weiblicher Generationszeiten basierend auf Änderungen im Mutationsspektrum. Unsere Analysen der Gesamtgenomdaten zeigen eine durchschnittliche Generationszeit von 26,9 Jahren in den letzten 250.000 Jahren, wobei die Väter durchweg älter (30,7 Jahre) als Mütter (23,2 Jahre) waren. Änderungen der durchschnittlichen Generationszeiten nach Geschlecht sind hauptsächlich auf Veränderungen im Alter bei der Elternschaft zurückzuführen, obwohl wir in der jüngeren Vergangenheit von einem erheblichen Anstieg der weiblichen Generationszeiten berichten. Wir fanden auch einen großen Unterschied in der Generationsdauer zwischen den Populationen, der auf eine Zeit zurückgeht, als alle Menschen Afrika besiedelten. |
Das Mutationsspektrum ändert sich mit der Zeit der menschlichen Generation. (A) Daten zu De-novo-Mutationen von 1.247 isländischen Trios (14) wurden verwendet, um ein Modell zu trainieren, das die Auswirkung des mütterlichen und väterlichen Alters auf das Mutationsspektrum vorhersagt. (B) Daten von 25,3 Millionen segregierenden Varianten, deren Entstehungsdatum mithilfe von GEVA (15) geschätzt wurde, wurden zur Bewertung des Mutationsspektrums zu verschiedenen Zeiträumen in der Vergangenheit verwendet. Das Mutationsspektrum aus jedem Zeitraum (Bin) wurde als Eingabe für das Modell in (A) verwendet, um das Generationsintervall für Männer und Frauen abzuschätzen. (C) Unterschiede in der Häufigkeit jeder der sechs verschiedenen Mutationsarten im Zeitverlauf im Vergleich zum letzten Zeitraum (geglättete lokale Regressionslinien). Abbildung S15 zeigt die absoluten Häufigkeiten derselben Mutationsdaten im Zeitverlauf.
Kommentare
Laut einer Studie haben Männer im Laufe der Menschheitsgeschichte immer später Kinder bekommen als Frauen. Die Forschung nutzte genetische Mutationen in der DNA des modernen Menschen, um eine Zeitleiste darüber zu erstellen, wann Menschen in den letzten 250.000 Jahren, seit der Entstehung unserer Spezies, dazu neigten, Kinder zu zeugen. Die Zeitleiste legt nahe, dass Männer im Durchschnitt etwa sieben Jahre später als Frauen Kinder empfangen .
Ohne historische Aufzeichnungen ist es schwierig zu wissen, wann in ihrem Leben Menschen Kinder hatten. In den letzten Jahren haben Sequenzierungstechnologien und große genetische Datenbanken es Forschern ermöglicht, Hinweise aus der DNA zu extrahieren. Bisherige Schätzungen beschränkten sich jedoch auf etwa die letzten 40.000 Jahre. Um einen weiteren Blick in die Vergangenheit zu werfen, verfolgten Richard Wang, ein Evolutionsgenetiker an der Indiana University in Bloomington, und seine Kollegen Mutationen, die spontan in der modernen menschlichen DNA auftraten.
Alle Kinder haben neue Mutationen, die ihre Eltern nicht haben. Diese Mutationen entstehen, wenn die DNA vor der Empfängnis beschädigt wird oder durch zufällige Fehler bei der Zellteilung verursacht wird. Untersuchungen legen nahe, dass ältere Eltern mehr Mutationen übertragen als jüngere Eltern, wobei es Unterschiede zwischen Männern und Frauen gibt.
Mutations-Tracker
Wang und seine Kollegen analysierten mithilfe einer Software Daten aus einer Studie mit etwa 1.500 Isländern und ihren Eltern, in der das Alter bei der Empfängnis und genetische Veränderungen über drei Generationen hinweg erfasst wurden. Das Programm lernte, bestimmte Mutationen und deren Häufigkeit mit dem Alter und Geschlecht der Eltern in Zusammenhang zu bringen. Anschließend wandte das Team das neu trainierte Modell auf die Genome von 2.500 modernen Menschen auf der ganzen Welt an, um Mutationen zu identifizieren, die zu verschiedenen Zeitpunkten in der Menschheitsgeschichte auftraten.
Durch die Datierung des Zeitpunkts, zu dem diese Mutationen auftraten, konnte das Team das Durchschnittsalter von Müttern und Vätern über die Jahrtausende hinweg bestimmen. Die Forscher fanden heraus, dass das durchschnittliche Empfängnisalter in den letzten 250.000 Jahren bei 26,9 Jahren lag. Eine Aufschlüsselung nach Geschlecht ergab jedoch, dass Männer bei der Empfängnis eines Kindes im Durchschnitt etwa 30,7 Jahre alt waren, verglichen mit 23,2 Jahren bei Frauen. Die Zahlen schwankten im Laufe der Zeit, aber das Modell legte nahe, dass Männer immer später Kinder bekamen als Frauen.
Die längeren Generationszeiten bei Männern lassen sich im Allgemeinen dadurch erklären, dass Männer biologisch später als Frauen in der Lage sind, Kinder zu bekommen, was das Durchschnittsalter der Elternschaft erhöht, sagt Wang.
Sozialer Druck
Der Befund könnte auch auf soziale Faktoren hinweisen , sagt Mikkel Schierup, Populationsgenetiker an der Universität Aarhus in Dänemark, etwa auf den Druck auf Männer in patriarchalischen Gesellschaften, einen Status aufzubauen, bevor sie Vater werden.
Die Populationsgenetikerin Priya Moorjani von der University of California in Berkeley sagt, das Modell berücksichtige andere Faktoren, einschließlich der Umweltexposition, die bestimmen könnten, wann Mutationen auftreten, nicht ausreichend. Dies bedeute, dass Mutationen mit unterschiedlichen Ursachen zu Unrecht dem Alter der Eltern zugeschrieben werden könnten, was die Ergebnisse von Studien wie dieser verfälschen könnte, argumentierten Moorjani und andere.
Obwohl dies eine berechtigte Sorge ist, sagt Wang, dass die Studie seines Teams einige andere Faktoren berücksichtigt, die Mutationen verursachen. Um endgültig zu rekonstruieren, wann Menschen Eltern wurden, müssten mehr Bevölkerungsgruppen befragt werden, sagt Schierup. In der Zwischenzeit liefert diese Studie „vernünftige Schätzungen“ , die Forschern helfen können, das Leben der frühen Menschen besser zu verstehen, sagt sie.
