Gli scienziati hanno utilizzato il DNA umano moderno per stimare la data di nascita delle nuove generazioni tra 250.000 anni e l’età dei genitori al momento del concepimento.
Tempi di generazione umana negli ultimi 250.000 anni Riepilogo I tempi generazionali dei nostri recenti antenati possono informarci sulla biologia e sull’organizzazione sociale degli esseri umani preistorici, collocando l’evoluzione umana su una scala temporale assoluta. Presentiamo un metodo per prevedere i tempi storici di generazione maschile e femminile in base ai cambiamenti nello spettro delle mutazioni. Le nostre analisi dei dati dell’intero genoma rivelano un tempo medio di generazione di 26,9 anni negli ultimi 250.000 anni, con i padri costantemente più anziani (30,7 anni) rispetto alle madri (23,2 anni). I cambiamenti nei tempi medi di generazione per sesso sono stati guidati principalmente dai cambiamenti nell’età alla genitorialità, anche se nel recente passato si segnala un aumento sostanziale dei tempi di generazione femminile. Abbiamo anche riscontrato una grande differenza nei tempi di generazione tra le popolazioni, risalenti a un’epoca in cui tutti gli esseri umani occupavano l’Africa. |
Lo spettro delle mutazioni cambia con il tempo della generazione umana. (A) I dati sulle mutazioni de novo di 1.247 trii islandesi (14) sono stati utilizzati per addestrare un modello che prevede l’effetto dell’età materna e paterna sullo spettro delle mutazioni. (B) I dati di 25,3 milioni di varianti segreganti la cui data di origine è stata stimata utilizzando GEVA (15) sono stati utilizzati per valutare lo spettro delle mutazioni in diversi periodi del passato. Lo spettro delle mutazioni di ciascun periodo di tempo (bin) è stato utilizzato come input per il modello in (A) per stimare l’intervallo di generazione per maschi e femmine. (C) Differenze nella frequenza di ciascuno dei sei diversi tipi di mutazione nel tempo, rispetto al periodo di tempo più recente (linee di regressione locale attenuate). La Figura S15 presenta le frequenze assolute degli stessi dati di mutazione nel tempo.
Commenti
Gli uomini hanno sempre avuto figli più tardi delle donne nel corso della storia umana, suggerisce uno studio. La ricerca ha utilizzato mutazioni genetiche nel DNA umano moderno per creare una sequenza temporale di quando le persone hanno avuto la tendenza a concepire bambini negli ultimi 250.000 anni, da quando è emersa la nostra specie. La cronologia suggerisce che gli uomini, in media, concepiscono i bambini circa sette anni dopo rispetto alle donne.
Senza documenti storici, sapere quando nella loro vita le persone hanno avuto figli è difficile. Negli ultimi anni, le tecnologie di sequenziamento e le grandi banche dati genetiche hanno consentito ai ricercatori di estrarre indizi dal DNA. Ma le stime precedenti erano limitate agli ultimi 40.000 anni circa. Per guardare più indietro nel tempo, Richard Wang, un genetista evoluzionista dell’Università dell’Indiana a Bloomington, e i suoi colleghi hanno rintracciato le mutazioni che sono sorte spontaneamente nel DNA umano moderno.
Tutti i bambini hanno nuove mutazioni che i loro genitori non hanno. Queste mutazioni si verificano quando il DNA viene danneggiato prima del concepimento o a causa di errori casuali durante la divisione cellulare. La ricerca suggerisce che i genitori più anziani trasmettono più mutazioni rispetto ai genitori più giovani, con differenze tra uomini e donne.
Tracciatore di mutazioni
Wang e i suoi colleghi hanno utilizzato un software per analizzare i dati di uno studio su circa 1.500 islandesi e i loro genitori che hanno monitorato l’età al concepimento e i cambiamenti genetici attraverso tre generazioni. Il programma ha imparato ad associare alcune mutazioni e la loro frequenza all’età e al sesso dei genitori. Il team ha poi applicato il modello appena addestrato ai genomi di 2.500 persone moderne che vivono in tutto il mondo, per identificare le mutazioni avvenute in vari momenti della storia umana.
Datando il momento in cui si sono verificate queste mutazioni, il team è stato in grado di determinare l’età media di mamme e papà nel corso dei millenni. I ricercatori hanno scoperto che 26,9 anni era l’età media complessiva del concepimento negli ultimi 250.000 anni. Ma suddividendo i dati per sesso è emerso che gli uomini avevano in media circa 30,7 anni quando concepirono un bambino, rispetto ai 23,2 anni delle donne. I numeri hanno oscillato nel tempo, ma il modello suggerisce che gli uomini hanno sempre avuto figli più tardi delle donne.
I tempi di generazione più lunghi per gli uomini possono generalmente essere spiegati dal fatto che gli uomini sono biologicamente capaci di avere figli più tardi delle donne, il che aumenta l’età media della genitorialità, dice Wang.
Pressione sociale
La scoperta potrebbe anche indicare fattori sociali , afferma Mikkel Schierup, genetista della popolazione presso l’Università di Aarhus in Danimarca, come la pressione sugli uomini nelle società patriarcali affinché costruiscano uno status prima di diventare padri.
La genetista della popolazione Priya Moorjani dell’Università della California, Berkeley, afferma che il modello non tiene sufficientemente conto di altri fattori, inclusa l’esposizione ambientale, che potrebbero determinare quando compaiono le mutazioni. Ciò significa che mutazioni con varie cause potrebbero essere ingiustamente attribuite all’età dei genitori, il che potrebbe influenzare i risultati di studi come questo, hanno sostenuto Moorjani e altri.
Anche se questa è una preoccupazione fondata, Wang dice che lo studio del suo team prende in considerazione alcuni altri fattori che causano le mutazioni. Per ricostruire in modo definitivo il momento in cui le persone sono diventate genitori sarà necessario campionare più popolazioni, afferma Schierup. Nel frattempo, questo studio fornisce “stime sensate” che possono aiutare i ricercatori a comprendere meglio la vita dei primi esseri umani, dice.
