Рост населения Земли привёл к появлению редких мутаций

Причина, по которой в современном мире всё чаще встречаются генетические заболевания, кроется не только в загрязнённой окружающей среде, кишащей мутагенами. Как сообщают в журнале Science учёные из Корнеллского университета (США), новые, прежде невиданные мутации начали проявляться лишь потому, что нас стало больше.

Частоту той или иной мутации можно предсказать с помощью методов популяционной генетики, которая совмещает инструментарий классической генетики с положениями эволюционной теории. Основные параметры, которые при этом берутся в расчёт, — это величина популяции, её динамика, уровень мутагенеза, характер интересующей нас мутации. Это позволяет предсказать будущее генетического отклонения — закрепится ли эта мутация в популяции или же исчезнет, и как скоро это произойдёт. Однако, как утверждают авторы статьи, обычные математические модели не приспособлены к ускоренному росту численности вида.

А именно это и произошло с человечеством: за последние десять тысяч лет численность людей подскочила с нескольких миллионов до 7 миллиардов, причём наибольшее ускорение случилось за последние две тысячи лет, или за последние сто поколений. Разумеется, даже внутри последнего отрезка времени рост этот был нерегулярным, какое-то время численность человечества росла постепенно, пока общий прогресс не сделал существование человека более комфортным и безопасным. Чтобы оценить генетическую динамику популяции, исследователи обычно моделируют её рост из какого-то начального числа особей. В данном случае было показано, что генетическую динамику в человеческих популяциях лучше оценивать в выборке в 10 тысяч индивидуумов — против нескольких десятков, которые использовались в предыдущих моделях. Старые модели, исходившие из линейного, а не экспоненциального роста популяции, в предсказаниях частот мутаций давали пятисотпроцентную ошибку. Следует подчеркнуть, что тут в первую очередь важен характер роста: постепенный, линейный рост популяции даёт время редким мутациям уйти из генофонда.

Взрыв численности населения привёл к тому, что многие редкие варианты генов встречаются намного чаще, чем ожидалось. Таким образом, естественный мутагенез имеет огромное поле для работы, и в будущем человечество ждут новые мутации, вызванные из небытия перекосом в популяционной динамике. Возможно, фантастические «Люди Х» станут банальной реальностью — и не выйдут из секретных лабораторий, а образуются естественным эволюционно-генетическим путём.

Вряд ли будет большим преувеличением сказать, что уже сейчас почти каждый из нас хоть в чём-то, но мутант. Но в первую очередь, конечно, полученные результаты позволят по-новому оценить, насколько большую опасность представляют генетические заболевания, от самых простых до сложных вроде аутизма, который может развиться из-за десятков и сотен различных мутаций.

Подготовлено по материалам Корнеллского университета.

компьюлента