Vasario mėnesį su. g. Teksaso kriminalistė Melba Kechum ir jos kolegos specialiai įkurtame interneto žurnale „De Novo“paskelbė jeti genomo analizės rezultatus. Nuo pat pradžių buvo aišku, kad tai yra naivus mėgėjiškumas ir bandymas perduoti norą.
Prie standartinių darbo su genetine medžiaga metodų aprašymo pridedama sveika folkloro dozė ir „YouTube“vaizdo įrašas (žr. Toliau), kuriuose tariamai vaizduojama mieganti didakoja pėda. Išvada tokia: egzistuoja didpėdė, ir tai ne beždžionė, o žmogaus hibridas su nežinomu homininu.
„Ars Tehnica“svetainės redaktoriai nebuvo tingūs išsamiai išanalizuoti tą straipsnį ir užduoti poniai Kechum nemalonių klausimų - daugiausia norėdami sužinoti, kodėl visa tai. Kaip vieni mano, kad leidinys yra neatsargiai atliktas tyrimas, o kiti - svarbų mokslinį atradimą?
Straipsnyje aprašomi du genomai, išskirti iš mėginių, tariamai susijusių su Yeti. Mitochondrijų DNR aiškiai yra žmogus. Ir maža branduolio genomo dalis yra žmogaus ir kitų sekų mišinys, kai kurie iš jų yra susiję vienas su kitu, kiti nėra.
Biologai, su kuriais konsultavosi žurnalistai, patvirtino akivaizdų dalyką: tai yra mėginių užteršimo ir skaidymo bei neatsargaus DNR surinkimo rezultatas. M. Kechum ginasi: „Mes padarėme viską, kad straipsnis būtų visiškai sąžiningas ir mokslinis. Aš nežinau, ko jums dar reikia. Viskas, ko norėjome, buvo įrodyti jų egzistavimą ir mums pavyko “.
Pirmiausia supraskime, kodėl ji mano, kad darbas atliktas nepriekaištingai ir kodėl klysta.
Pirmiausia pabrėžiame, kad mėginių apdorojimą ir paruošimą (o tokiu atveju tai yra pagrindinis dalykas) atliko teismo medicinos ekspertai. Neabejotina, kad šiuos žmones galima vadinti mokslininkais, nes teismo medicinos ekspertizė grindžiama eksperimentinių rezultatų atkuriamumo principu, mokslinio metodo kertinio akmens esme. Tačiau skirtingai nei genetikas, kriminalistas yra orientuotas į rezultatus. Matyt, tai buvo klaidos priežastis.
DNR analizė kriminalistikoje buvo naudojama daugelį metų, buvo sukurtos standartinės procedūros, kurios įrodė savo vertę. Bet šiais metodais niekada nesiekiama visiškai iššifruoti genomo - pakanka gauti duomenis, kuriuos teismui galima pateikti kaip įrodymus. O „tyrimo“autoriai labai norėjo įrodyti įsivaizduojamai žiuri, kad Yeti egzistuoja.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Kaip pavyzdžiai buvo naudojamos skirtingo dydžio plaukų dalys. Plaukai yra dažnas kriminalistų laboratorijų lankytojas, kuriam dažniausiai reikia nustatyti, ar jis priklauso asmeniui, tiksliau, konkrečiam įtariamajam ir pan. Šiuo atveju mokslininkai padarė išvadą, kad plaukai nėra žmonės. Gerai, eikime toliau.
Jei plaukai turi folikulus, iš ląstelių galima išskirti DNR. Tai buvo padaryta - atlikus standartinę teismo ekspertizės procedūrą. Lygiai taip pat buvo imtasi priemonių pašalinei DNR atsieti.
Ponios Kechum teigimu, tai pavyko: buvo gauta grynos plaukų savininkės DNR, todėl jos analizės išvados yra teisingos, o Bigfoot egzistuoja. Tik pagalvokite - plaukai yra nežmoniški, o mitochondrijų DNR, kuri paveldima tik per motinos liniją, yra žmogus!
Taip, kartais (tiksliau sakant, beveik visada - pasakys bet kuris biologas) jokios atsargumo priemonės negali apsidrausti nuo klaidų. Bet kokią teisę turime pasakyti, kad šiuo atveju mokslininkai iš tikrųjų davė suklydimą ir išanalizavo užterštus mėginius? Tai labai paprasta: analizė pateikė viduje prieštaringos informacijos. Jūs turėjote tai laikyti klaidos nuoroda ir dar kartą patikrinti rezultatus.
Žmogaus specifinėms DNR sekoms sustiprinti naudojamas polimerazės grandininės reakcijos (PGR) metodas. Naudojant trumpas sekas, kurios derinamos su žmogaus genomo dalimis, galima padaryti kelias vienos DNR molekulės kopijas mėginyje ir taip lengviau aptikti. Šiuo atveju buvo naudojamos tokios PGR, kurios leidžia identifikuoti DNR atkarpas, kurių ilgiai skirtingose žmonių populiacijose skiriasi, o tai yra labai naudinga teismo ekspertizei.
Jei žmogaus DNR nėra labai sunaikinta, tai reakcijos turėtų tai nedviprasmiškai paliudyti. Panašus rezultatas gaunamas analizuojant mėginius, kuriuose yra artimų žmonių giminaičių DNR (primename, šimpanzės genomas sutampa su mūsiškiu daugiau nei 95%). Kuo gyvūnas yra toliau nuo žmogaus, tuo rečiau pasireikš reakcijos, o PGR vis dažniau suteikia netinkamo ilgio sekas, nes evoliucijos metu keičiasi DNR sudėtis.
Tačiau nelaukite, kol DNR sėdės ramiai, ir palaukite, kol jūs prie jos prieisite. Jis lengvai suskaidomas į fragmentus, kurie laikui bėgant tampa mažesni, ir tai taip pat turi įtakos reakcijų rezultatui.
Padarę viską, kas jiems atrodė tinkama, ponia Kechum ir jos kolegos pamatė chaosą. Kai kurios reakcijos davė laukiamo žmogaus dydžio PGR produktus, kitos - ne žmones. Būtų logiška pastarąjį interpretuoti kaip visišką reakcijų ar net genetinės medžiagos nebuvimą. Paveikslėlis kartojosi vėl ir vėl, ir reikėjo padaryti išvadą, kad arba mėginys priklausė toli nuo žmogaus evoliucijos medyje esančiam gyvūnui, arba DNR buvo stipriai suardyta.
Mokslininkai naudojo elektroninę mikroskopiją ir pamatė trumpus DNR fragmentus, kai kuriuose jų buvo viena (o ne dviguba) spiralė. Sruogos prisijungia prie kai kurių dalių ir tada išsiskiria į viengrandžius skyrius, kurie vėl prisijungia prie atskirų molekulių. Panašus modelis pastebimas ir esant toli nuo mūsų žinduolio genetinei medžiagai - baltymus koduojančios sekos gana gerai sutampa, o tarpinės DNR sritys labai skiriasi.
Žodžiu, viskas rodė, kad DNR buvo blogai išsaugota ir, tikriausiai, užteršta. Tai taip pat rodo, kad grynai DNR gauti naudojami metodai buvo nepakankami. Tačiau autoriai nusprendė, kad priešais juos buvo tik labai neįprastas pavyzdys.
Bet, deja, nėra „tiesiog labai neįprastų“pavyzdžių. Žmonės negali susikirsti su kitais primatais. Taip, mūsų protėviai poravosi su neandertaliečiais ir denisovanais, tačiau juos galima laikyti tik pusiau sapiens, nes mūsų DNR yra labai panaši. Tačiau užuot nuėję iš akivaizdžiai neteisingo kelio, tyrėjai viską išėjo. Sužinoję, kad bent dalis DNR yra žmogaus, jie padarė išvadą, kad rado žmogaus ir kažkokio kito primato hibridą.
Nespecializuotoje literatūroje dažnai nepaisoma, kad žmogaus ląstelėse iš tikrųjų yra du genomai. Vienas gyvena chromosomose ir yra saugomas branduolyje - apie tai paprastai kalbama kalbant apie žmogaus genomą. Antrasis yra mitochondrijose - mažuose organeliuose, kurie gamina didžiąją dalį ląstelinės ATP. Tai kadaise laisvų bakterijų palikuonys, kurie prieš milijardus metų tvirtai susiejo savo gyvenimą su ląstelėmis, tačiau išlaikė savo genomo reliktą.
Mitochondrijų DNR yra vertinga priemonė žmonių ir kitų rūšių populiacijoms stebėti. Kadangi šis genomas neturi pilno DNR taisymo įrankių rinkinio ir negali atlikti rekombinacijos proceso, jis mutuoja daug greičiau nei branduolinis. Tai lemia tai, kad net ir glaudžiai susijusios populiacijos turi mitochondrijų DNR skirtumų. Be to, kiekvienoje ląstelėje yra šimtai mitochondrijų ir kiekvienoje jų yra dešimtys genomo kopijų. Todėl visada palyginti lengva gauti mitochondrijų DNR mėginius, net jei mėginys yra labai suskaidytas ar užterštas.
Taigi, sekvenuodami savo mėginių mitochondrijų genomą, autoriai gavo žmogaus, o ne primato, tik tolimai su žmonėmis susijusių, sekas.
Visi požymiai rodo, kad sėkmingas žmonių ir artimų giminių rūšių (pvz., Neandertaliečių ir denisoviečių) kryžminimasis buvo gana retas. Tikslinga tikėtis, kad padaras, panašus į vaikščiojimo kilimėlį, turi mažiau santykių su žmogumi nei minėtieji, tai yra, dar labiau sumažėja kryžminimosi tikimybė. Tačiau mėginiai davė skirtingas mitochondrijų DNR sekas, o tai reiškia, kad kryžminimas įvyko daug kartų. Be to, paaiškėja, kad mišrūnai niekada nesikryžiavo su tų hipotetinių primatų patelėmis. Galiausiai atrodo, kad tie primatai išnyko, nes nerasta jų mitochondrijų DNR pavyzdžių.
Kokios moterys yra sutikusios poruotis su nežinomomis beždžionėmis? Jei norite neatsilikti nuo šiuolaikinių mokslo idėjų, tuomet turėtumėte pasikliauti populiacijomis, kurios kažkada gyveno Azijoje ir kurių atskiros šakos vėliau prasiskverbė į Ameriką. Jokie kiti žmonės negyveno Amerikoje (dar visai neseniai). Bet, deja, mitochondrijų DNR nepavyko rasti azijietiško pėdsako. Dauguma sekų yra europinės kilmės, taip pat yra pora afrikietiškų pavyzdžių.
M. Kechum išsamiai aprašė vieną iš pavyzdžių. Anot jos, tai priklauso haplotipui, kuris atsirado Ispanijoje maždaug prieš 13 tūkstančių metų. Taigi hibridizacija negalėjo įvykti iki šio haplotipo atsiradimo.
Iš pirmo žvilgsnio neįmanoma sukurti nuoseklios hipotezės, pagrįstos šia netvarka. Akivaizdu, kad tyrėjai gavo žmonių mėginius ir labai užterštus, o tai gerai paaiškina sekų įvairovę ir amžių.
Tačiau nepamirškime, kad poniai Kechum akivaizdaus aiškinimo galimybė yra nebeįmanoma. Autoriai siūlo, kad per paskutinį ledynmetį europiečių ir afrikiečių (sic!) Grupės, klaidžiojančios per nesibaigiančius Šiaurės Atlanto ledynus, nuklydo į Šiaurės Ameriką. Iš tiesų yra hipotezė, kad Solutrean kultūros medžiotojai ledu kirto Atlantą ir rytinėje Šiaurės Amerikos pakrantėje įkūrė keletą gyvenviečių, po kurių jie arba išmirė, arba buvo įsisavinti imigrantų iš Azijos. Bet ponia Kechum kažkodėl nepatiko ši prielaida. Ji neatmeta galimybės, kad mišrūnas galėjo įvykti Europoje, po kurio Bigfoot kažkaip atsidūrė Amerikoje - greičiausiai, per sausumos tiltą Beringo sąsiaurio vietoje. "Jie visą pasaulį galėjo kirsti pėsčiomis", - sako tyrinėtojas. - Jie tokie greiti!
Bet kokiu atveju, pasak ponios Kechum, tai nereikšmingos detalės: „Mes nežinome, kaip jie čia atsidūrė. Mes tiesiog žinome, kad jie tai padarė “.
Taigi, iki šiol tyrimo keistenybės buvo susijusios ne su metodu, o su rezultatų aiškinimu. Tačiau kai tik autoriai pradėjo tirti specifines genomo sekas, prasidėjo tikrai rimtos problemos. Kai kurie mėginiai turėjo pakankamai DNR, kad būtų galima juos sekvenuoti vienoje iš didelio pralaidumo platformų. Kokybės balas parodė, kad sekų buvo pakankamai, kad jos būtų surinktos į genomą. (Kaip bebūtų keista, mokslininkai klaidingai tai interpretavo kaip nurodydami, kad jie yra priešais to paties asmens sekas.)
Didelio pralaidumo mašinos paprastai sukuria trumpas tik šimto bazių sekas, tuo tarpu net mažiausia žmogaus chromosoma turi daugiau nei 40 milijonų bazių. Yra programų, kurios gali atpažinti, kai tokių 100 bazių fragmentų duetas iš dalies sutampa ir iš jų tampa įmanoma surinkti naują fragmentą - jau nuo 150, pavyzdžiui, bazių. Tokių perdangų paieška leidžia palaipsniui kaupti kelių milijonų bazinių porų fragmentus. Šis metodas yra netobulas (jis palieka „skylutes“genome), tačiau yra patogus ir plačiai naudojamas.
Dėl kažkokios nesuprantamos priežasties mūsų herojai nesinaudojo. Vietoj to, jie paėmė vieną žmogaus chromosomą ir, naudodamiesi kompiuterinėmis programomis, bandė surinkti ką nors panašaus iš turimos medžiagos.
Tačiau dauguma žinduolių DNR koduojančių regionų yra konservatyvūs, todėl jie gražiai išsidėstę žmogaus chromosomoje, o netinkama genomo dalis ignoruojama. Kitaip tariant, šis požiūris yra beveik garantuotas, kad duos kažką panašaus į žmogaus genomą.
Kita šio metodo problema yra ta, kad programinė įranga žmogaus chromosomų seką paprastai laiko tikslu, kurį reikia pasiekti. Jei programa neranda tobulos atitikties, ji ieškos geriausio.
Nepaisant to, nebuvo įmanoma surinkti visos chromosomos. Kompiuteris pagamino tris chromosomos sekcijas po kelis šimtus tūkstančių bazinių porų, o žmogaus genome, prisiminkime, jų yra daugiau nei trys milijardai. Atsižvelgiant į tai, kad DNR kokybės rodiklis buvo aukštas, galime kalbėti apie du dalykus: arba programinė įranga buvo pasirinkta netinkamai, arba buvo mažai žmogaus DNR.
Trumpam sustokime ir pamėginkime įsivaizduoti, kad autorių išvados yra teisingos, tai yra, Bigfoot egzistuoja ir yra žmonių, turinčių kažkokį nenustatytą hominidą, meilės vaisius. Žinoma, kad mūsų protėviai susikirto su neandertaliečiais ir denisoviečiais, ir tų santuokų rezultatas, savaime suprantama, turėjo tapti panašus į asmenį, nes neandertaliečiai ir denisoviečiai buvo labai panašūs į žmones. Taigi, norėdami pagaminti Bigfoot, žmonės turėjo susikirsti su kažkokiu tolimesniu giminaičiu, bet ne tokiu atstumu kaip šimpanzė.
Kaip atrodytų tokio hominino genomas? Neandertaliečių ir denisoviečių genomai labai panašūs į žmones. „Hominino X“genomas turėtų skirtis nuo mūsų, bet ne daugiau nei šimpanzių. Kalbant apie didelio masto struktūrą, žmogaus ir šimpanzės genomai yra beveik identiški, tik šešiose vietose yra didelis struktūrinis skirtumas, tai yra iš viso 11 lūžio taškų. Nė vienas iš šių taškų nėra 11-oje chromosomoje, kurią autoriai bandė atkurti, todėl viskas gerai.
Mažesni įterpimai ir ištrynimai yra plačiau paplitę, bet nedaug. Jei sutelksime dėmesį į tuos genomo regionus, kur nėra minėtų didelių regionų, skiriančių žmones ir šimpanzes, mūsų genomai sutampa su jais 99%. Galima manyti, kad hominino genomas, su kuriuo galėjo susikryžminti mūsų protėvis, turėtų sutapti su mūsiškiu 97–98%.
Pirmosios kartos hibridai turės savo tėvų genomus santykiu 50–50. Žinoma, natūralioji atranka pasakys savo nuomonę, tačiau apskritai maždaug 90% žmogaus genomo nėra veikiamas atrankinio spaudimo, o didžioji dalis likusios dalies taip pat nepatenka į jį vien dėl to, kad jis yra identiškas abiem tėvams. Dėl to 98–99% abiejų rūšių genų bus paveldimi atsitiktinai.
Žinoma, po pirmosios kartos prasidės dviejų genomų, kurių vienetas yra centimorganas, rekombinacija. 1 cM atitinka atstumą tarp genų, tarp kurių rekombinacija vyksta 1% dažniu. Jei turite 50 milijonų bazinių DNR porų, tai yra vienoda rekombinacijos tikimybė ir jokios kartos nėra. Žmonių viena karta yra vidutiniškai apie 29 metus, šimpanzių - 25. Galima manyti, kad Bigfoot yra maždaug 27 metų.
Jei jeti atsirado maždaug prieš 13 tūkstančių metų, tai nuo tada pasikeitė apie 481 karta. Tai reiškia 241 rekombinaciją. Vidutiniškai matysime vieną rekombinacijos ženklą kiekvienai 200 tūkst. Bazių porai ar pan.
Taigi, mes žinome, kaip turėtų atrodyti hibridinis genomas: žmogaus DNR atkarpos, kurių ilgis viršija 100 tūkstančių bazių, keičiasi su tokio paties dydžio segmentais, kurie yra panašūs į žmogaus, bet vis tiek skiriasi nuo jų. Panašumai tarp vieno ir kito turi būti labai stiprūs, todėl būtų sunku pasakyti, kur baigiasi žmogaus seka, o kur prasideda ne žmogus. Norint tai išspręsti, reikėtų naudoti įrangą, kurios skiriamoji geba yra maždaug tūkstantis bazinių porų. Kadangi mitochondrijų DNR užsimena apie daugelį kryžminimosi epizodų, nė vienas jeti nepanašus į žmonių ir ne žmonių regionų derinį.
Genomas, kurį ponia Kechum ir jos kolegos bandė mums padaryti, yra visiškai kitoks. Žmogaus pleistrai yra tik kelių šimtų bazių porų ilgio. Jie yra sumaišyti su regionais, kurie visiškai nepanašūs į žmones. Toks genomas niekaip nepatvirtina hibridinės hipotezės. Tačiau ponia Kechum laikosi savo pozicijos: juk hibridizacija galėjo įvykti daug daugiau nei prieš 13 tūkstančių metų.
„Ars Technica“darbuotojai nusprendė savarankiškai sužinoti, koks yra šis genomas, ENSEMBL svetainėje. BLAST programinė įranga parodė, kad 11 chromosoma geriausiai atitinka šį sekų rinkinį, ko ir galima tikėtis. Tačiau, kaip mes prisimename, kartu su žmonėmis buvo ir keletas kitų sričių. Jei mes iš tikrųjų esame hibridai, tai jie turėtų bent jau būti panašūs į žmones, tačiau nieko tokio - vieniems duomenų bazėje nebuvo rasta atitikmenų, o kiti, kaip paaiškėjo, priklauso lokiams, pelėms ir žiurkėms, tai yra, priešais mus yra įprasti žmogaus mėginiai, labai labai užterštas Šiaurės Amerikos miškuose paplitusių gyvūnų DNR.
Atlikus vieno iš mėginių analizę kitoje laboratorijoje, skeptiškai nusiteikę genetikai padarė panašią išvadą.
Paprašius kompiuterio surinkti 11 žmogaus chromosomą iš šio namelio, jis rado tinkamiausius fragmentus ir užpildė tarpus tarp jų viskuo - kartais žmogaus medžiaga, kartais ne.
Kaip matote, tyrimo autoriai nesiekė išsiaiškinti, kas jų laukia. Jie rėmėsi tvirtu įsitikinimu, kad tai gryni yeti DNR mėginiai, ir tam buvo priskirtos visos keistenybės. Priežastis yra ta, kad ponia Kechum pamatė Bigfoot savo akimis ir troško apie tai pasakyti pasauliui. Pasak jos, ji susitiko su entuziastais, kurie gyvena kažkokioje slaptoje vietoje, kur gali „bendrauti“su jeti. Pastarieji yra pripratę prie žmonių ir artėja prie jų tokiu atstumu, iš kurio juos galima pamatyti.
Ji tvirtina, kad tokios „susitikimų vietos“laikomos paslaptyje, kad žurnalistai, medžiotojai ir zoologijos sodų savininkai nesusidomėtų sniego seniu. Trumpai tariant, jie nori apsaugoti Bigfoot nuo pernelyg didelio smalsumo, kuris jiems neduos gero. Tačiau vieną dieną žmogaus mitochondrijų DNR buvo rasta plaukuose, kurie buvo identifikuoti kaip ne žmonės, ir ponia Kechum norėjo sugėdinti skeptikus.
Ir visus savo tyrimų absurdiškumus ji laiko paslaptimi, kuri verta tolesnių tyrimų. „Rezultatai yra tokie, kokie yra, ir neketinu jų pritaikyti įprastiems mokslo modeliams, jei jie netinka“, - sako ji.