Продолжительность жизни конкретного поколения может многое рассказать нам о биологии и социальной организации людей. Теперь исследователи из Университета Индианы могут определить средний возраст, когда женщины и мужчины заводили детей на протяжении эволюционной истории человечества, с помощью нового метода, разработанного ими с использованием мутаций ДНК.

По словам исследователей, эта работа может помочь нам понять экологические проблемы, с которыми столкнулись наши предки, а также может помочь в прогнозировании влияния будущих экологических изменений на человеческие общества.

"Исследуя современных людей, мы заметили, что можем предсказать возраст рождения детей по типам мутаций ДНК, которые они оставили своим детям", - сказал соавтор исследования Мэтью Ханн, заслуженный профессор биологии в Колледже искусств и наук и информатики в Школе информатики, вычислительной техники и инженерии Лудди в IU Bloomington. "Затем мы применили эту модель к нашим человеческим предкам, чтобы определить, в каком возрасте наши предки забеременели".

Согласно исследованию, опубликованному сегодня в журнале Science Advances в соавторстве с докторантом IU Ричардом Вангом, средний возраст, в котором люди заводили детей за последние 250 000 лет, составляет 26,9 лет. Более того, отцы были постоянно старше, в среднем на 30,7 лет, чем матери, в среднем на 23,2 года, но за последние 5 000 лет разрыв в возрасте сократился, и по последним оценкам исследования возраст матери составляет в среднем 26,4 года. Сокращение разрыва, по-видимому, в основном связано с тем, что матери рожали детей в более старшем возрасте.

Кроме недавнего увеличения возраста матери при рождении ребенка, исследователи обнаружили, что возраст родителей не увеличивался стабильно с прошлого и, возможно, снизился около 10 000 лет назад из-за роста населения, совпавшего с подъемом цивилизации.

"Эти мутации из прошлого накапливаются с каждым поколением и существуют у людей сегодня", - сказал Ванг. "Теперь мы можем идентифицировать эти мутации, увидеть, как они различаются между родителями мужского и женского пола, и как они меняются в зависимости от возраста родителей".

ДНК детей, унаследованная от родителей, содержит примерно 25-75 новых мутаций, что позволяет ученым сравнить родителей и потомство, а затем классифицировать вид произошедшей мутации. Изучая мутации у тысяч детей, исследователи IU заметили закономерность: Виды мутаций, которые получают дети, зависят от возраста матери и отца.

Предыдущие генетические подходы к определению исторического времени поколений основывались на суммарном эффекте рекомбинации или мутации при расхождении последовательности ДНК современного человека с древними образцами. Но результаты были усреднены по мужчинам и женщинам и по последним 40 000-45 000 лет.

Хан, Ванг и их соавторы построили модель, использующую мутации de novo - генетические изменения, которые впервые появляются у одного члена семьи в результате варианта или мутации в половой клетке одного из родителей или возникают в оплодотворенной яйцеклетке во время раннего эмбриогенеза, - чтобы отдельно оценить время генерации мужчин и женщин во многих различных точках на протяжении последних 250 000 лет.

Изначально исследователи не стремились понять взаимосвязь пола и возраста зачатия с течением времени; они проводили более широкое исследование о количестве мутаций, передающихся от родителей к детям. Они обратили внимание на возрастные закономерности мутаций только тогда, когда пытались понять различия и сходства между этими паттернами у людей и других млекопитающих, таких как кошки, медведи и макаки.

"История человечества складывается из множества источников: письменных записей, археологических находок, окаменелостей и т.д.", - сказал Ванг. "Наши геномы - ДНК, содержащаяся в каждой нашей клетке, - представляют собой своего рода рукопись эволюционной истории человека. Результаты нашего генетического анализа подтверждают некоторые вещи, о которых мы знали из других источников (например, недавнее увеличение возраста родителей), но также дают более глубокое понимание демографии древних людей. Эти результаты способствуют лучшему пониманию нашей общей истории".

Дополнительный вклад в это исследование внесли Самер И. Аль-Саффар, аспирант IU на момент проведения исследования, и Джеффри Роджерс из Медицинского колледжа Бейлора.