Эволюционные силы формируют человеческий скелет
Сравнение структуры и формы определённых частей скелета может предоставлять детальную информацию о генетическом родстве, когда анализ ДНК невозможен из-за плохой сохранности или запрета на разрушающий отбор проб. Это показало масштабное исследование международной команды под руководством доктора Ханнеса Ратманна и профессора Катерины Харвати из Центра эволюции человека и палеосреды Зенкенберга и Института археологических наук Тюбингенского университета.
Исследователи проанализировали обширные генетические и скелетные наборы данных, чтобы определить, в какой мере мировое генетическое разнообразие человека отражается в морфологии (структуре и форме) частей скелета. Наилучшие результаты были получены при сравнении определённых зубных и краниальных элементов, причём некоторые из них работали значительно лучше других. Эта разница, вероятно, является результатом того, как они эволюционировали.
Разные элементы скелета сохраняют следы разных эволюционных сил
Морфология человеческого скелета очень разнообразна. Это результат сложного взаимодействия эволюционных сил:
- Нейтральные процессы: мутации, создающие новое разнообразие, которое не даёт прямых преимуществ или недостатков и изменяется случайным образом (генетический дрейф).
- Ненейтральные процессы: мутации, влияющие на приспособленность особи (например, к факторам окружающей среды).
Для выводов о генетическом родстве следует использовать только те элементы скелета, которые эволюционировали через нейтральные процессы, такие как зубы и череп.
Ключевые выводы:
- Вопреки ранним предположениям, не все признаки зубов и черепа одинаково хорошо отражают генетический код.
- Особенно подходящими оказались мелкие морфологические особенности зубов: рисунок борозд на коронках, количество и размер бугорков, форма корней, наличие или отсутствие зубов мудрости.
- Наилучшие результаты, почти идентичные обычному генетическому анализу родства, были достигнуты при включении всех признаков черепа и зубов, так как большее количество признаков даёт более полную информацию.
Неразрушающая альтернатива
Результаты исследования полезны для археологических и судебно-медицинских расследований, когда генетический анализ невозможен из-за:
- Плохой сохранности ДНК (очень древние кости, тёплый климат).
- Хрупкости материала, уникальности находки или этических соображений, запрещающих разрушение кости.
В таких случаях неразрушающее исследование черепов и зубов становится ценной альтернативой для изучения истории популяций в археологии или установления происхождения в судебной практике.
Исследование опубликовано в журнале PNAS Nexus.