Генетическое расстояние – это способ численно выразить, насколько генетически различны два индивида или две популяции. Как объясняется в Главе 3, все люди имеют одни и те же гены, например, все мы имеем ген, определяющий цвет глаз, но каждый ген в среднем имеет 14 различных последовательностей нуклеотидов, называемых «аллелями». Для определения генетического расстояния между двумя индивидами можно подсчитать число аллелей, которые у них различаются. В случае популяций подсчитывается число индивидов в каждой из них, имеющих определенные аллели (предпочтительно использовать большое число аллелей для повышения точности), и результаты выражаются математически. Если индивид имеет близнеца, его аллели будут идентичны аллелям его близнеца и генетическое расстояние между ними будет равно нулю. Если другой индивид является вашим ребенком, одинаковой будет, по крайней мере, половина аллелей. (Если его другой родитель имеет некоторые аллели, общие с вашими, у ребенка будет больше половины ваших аллелей.) Если брак является кровосмесительным, число общих с родительскими аллелей у детей будет выше, чем когда родители не состоят в родстве. Число общих аллелей в целом ниже у двоюродных братьев и сестер, еще ниже у не связанных родством представителей одного этноса или расы, и еще ниже у представителей разных рас и разных биологических видов, и оно продолжает снижаться по мере удаления от последнего общего предка (LCA) человека и других видов.
Рисунок 7-1
Если мы построим график генетического расстояния от вас (предположив, что вы европеоид) до других людей на планете, он может выглядеть аналогично изображенному на рисунке 7–1. На этом рисунке весьма приближенно показано, как быстро увеличивается генетическое расстояние при удалении от ближайших родственников. Затем имеет место существенное увеличение генетического расстояния между вами и монголоидами и еще намного большее его увеличение между вами и африканцами [80 - За последние 60 000 лет генетические расстояния между расами возросли вследствие их быстрой эволюции в разных направлениях (Hawks, 2007; Barreiro, 2008).].
Рисунок 7-2
Пока что невозможно полностью проанализировать ДНК каждого человека на планете [81 - К настоящему времени полностью секвенированы геномы двух европеоидов, одного монголоида и одного африканского негра, но опубликованы лишь результаты секвенирования геномов двух европеоидов («Illumina unveils genome sequence of African male», Nature News, Feb. 13, 2008).] и сравнить его ДНК с ДНК любого другого человека для определения того, сколько у них общих аллелей, но существуют упрощенные методики, дающие примерно одинаковые результаты. Генетическое расстояние между отдельными людьми и популяциями может быть рассчитано на основании анализа образцов ДНК (Salter, 2003). Собирая образцы ДНК в разных регионах всего мира и рассчитывая число однонуклеотидных полиморфизмов, ученые определяют генетические расстояния между разными популяциями, этносами, расами и биологическими видами. Числа в верхней части рисунка 7–2 (Cavalli-Sforza, 1991) показывают в процентах генетические расстояния (умноженные на 10 000) между разными человеческими популяциями, вычисленные с помощью модифицированного метода Нея.
Что касается трех основных рас, то на рисунке 7–2 показано, что африканцы из тропической Африки и из любых других регионов состоят с остальными людьми в наименьшем родстве, а аборигены Севера Евразии и Юго-Восточной Азии занимают второе место по генетическому расстоянию между собой. Обратите внимание, что к европеоидам отнесены аборигены Северной Африки (обитающие вокруг Средиземного моря), Северо-Западной Азии (Ближнего Востока) и индусы. Также заметьте, что аборигены Северо-Восточной Азии и американские индейцы состоят в более тесном родстве с европеоидами, чем с аборигенами Юго-Восточной Азии.
На рисунке 7–3 отмечены положения 42 популяций человечества относительно двух осей, показывающих различия по двум высоко вариабельным участкам мтДНК (Cavalli-Sforza, 1994, с. 82). Оси первой и второй главных компонент делят данные на две половины, обуславливающие наибольшую и вторую по величине дисперсии, соответственно (см. Википедия, Метод главных компонент). Африканцы находятся на одном конце обеих осей, а все остальные на другом, потому что африканцы отличаются генетически от большинства других популяций. Так как некоторые популяции (аборигены Евразии) подверглись более значительной эволюции, чем остальные (африканцы), то точка, где пересекаются оси первый и второй главных компонент, не обязательно совпадает или близка к положению на графике последнего общего предка популяций.