Eva mitocondrial - Mitochondrial Eve

Haplogrupo L
Possível hora de origem	c. 100–230 kya
Possível local de origem	este de África
Antepassado	n / D
Descendentes	Macro-haplogrupos mitocondriais L0 , L1 e L5
Definindo mutações	Nenhum

Na genética humana , a Eva mitocondrial (também mt-Eve, mt-MRCA ) é o ancestral comum matrilinear mais recente (MRCA) de todos os seres humanos vivos . Em outras palavras, ela é definida como a mulher mais recente de quem todos os humanos vivos descendem em uma linha contínua puramente por meio de suas mães e por meio das mães dessas mães, até que todas as linhas convergem para uma mulher.

Em termos de haplogrupos mitocondriais , o mt-MRCA está situado na divergência do macro-haplogrupo L em L0 e L1–6 . Em 2013, as estimativas sobre a idade dessa divisão variaram em torno de 155.000 anos atrás, consistente com uma data posterior à especiação do Homo sapiens, mas anterior à recente dispersão para fora da África .

O análogo masculino da "Eva mitocondrial" é o " Adão Y-cromossômico " (ou Y-MRCA), o indivíduo de quem todos os humanos vivos descendem patrilinearmente . Como a identidade dos MRCAs matrilineares e patrilineares depende da história genealógica ( colapso do pedigree ), eles não precisam ter vivido ao mesmo tempo. Em 2013, as estimativas para a idade Y-MRCA estão sujeitas a incertezas substanciais, com uma ampla faixa de tempos de 180.000 a 580.000 anos atrás (com uma idade estimada entre 120.000 e 156.000 anos atrás, aproximadamente consistente com a estimativa para mt- MRCA.).

O nome "Eva mitocondrial" alude à Eva bíblica , o que tem levado a repetidas deturpações ou equívocos em relatos jornalísticos sobre o assunto. Apresentações científicas populares sobre o tópico geralmente apontam tais possíveis equívocos, enfatizando o fato de que a posição do mt-MRCA não é fixa no tempo (já que a posição do mt-MRCA avança no tempo à medida que as linhagens de DNA mitocondrial (mtDNA) se extinguem) , nem se refere a uma "primeira mulher", nem a única fêmea viva de seu tempo, nem o primeiro membro de uma "nova espécie".

História

Pesquisa inicial

As primeiras pesquisas usando métodos de relógio molecular foram feitas durante o final dos anos 1970 até o início dos anos 1980. Allan Wilson , Mark Stoneking , Rebecca L. Cann e Wesley Brown descobriram que a mutação no mtDNA humano foi inesperadamente rápida, com 0,02 substituição por base (1%) em um milhão de anos, o que é 5–10 vezes mais rápido do que no DNA nuclear . Trabalhos relacionados permitiram uma análise das relações evolutivas entre gorilas , chimpanzés ( chimpanzés e bonobos comuns ) e humanos. Com dados de 21 indivíduos humanos, Brown publicou a primeira estimativa sobre a idade do mt-MRCA em 180.000 anos atrás em 1980. Uma análise estatística publicada em 1982 foi tomada como evidência de origem africana recente (uma hipótese que na época competia com origem asiática de H. sapiens ).

Publicação de 1987

Em 1985, os dados do mtDNA de 145 mulheres de diferentes populações e de duas linhagens celulares , HeLa e GM 3043, derivadas de um afro-americano e de um ! Kung , respectivamente, estavam disponíveis. Depois de mais de 40 revisões do rascunho, o manuscrito foi submetido à Nature no final de 1985 ou início de 1986 e publicado em 1 de janeiro de 1987. A conclusão publicada era que todo o mtDNA humano atual se originou de uma única população da África, na época datada de entre 140.000 e 200.000 anos atrás.

O namoro de "Eva" foi um golpe para a hipótese multirregional , que era debatida na época, e um impulso para a teoria do modelo de origem recente .

Cann, Stoneking e Wilson não usaram o termo "Eva mitocondrial" ou mesmo o nome "Eva" em seu artigo original; parece ter se originado com um artigo de 1987 na Science de Roger Lewin , intitulado "The Unmasking of Mitochondrial Eve". A conotação bíblica era muito clara desde o início. As notícias de pesquisa que acompanhavam na Nature tinham o título "Fora do jardim do Éden". O próprio Wilson preferia o termo "Mãe da Sorte" e considerou o uso do nome Eva "lamentável". Mas o conceito de Eva pegou no público e foi repetido em uma matéria de capa da Newsweek (a edição de 11 de janeiro de 1988 apresentava uma representação de Adão e Eva na capa, com o título "A busca por Adão e Eva"), e uma capa história na Time em 26 de janeiro de 1987.

Críticas e pesquisas posteriores

Pouco depois da publicação de 1987, foram publicadas críticas à sua metodologia e conclusões secundárias. Tanto a datação de mt-Eve quanto a relevância da idade da descendência puramente matrilinear para a reposição da população foram temas de controvérsia durante a década de 1990; Alan Templeton (1997) afirmou que o estudo "não apoiou a hipótese de uma origem africana recente para toda a humanidade após uma divisão entre africanos e não africanos há 100.000 anos" e também "não apoiou a hipótese de uma substituição global recente de humanos saindo da África. "

A colocação de Cann, Stoneking & Wilson (1987) de uma população relativamente pequena de humanos na África subsaariana foi consistente com a hipótese de Cann (1982) e deu um apoio considerável para o cenário "recente fora da África".

Em 1999, Krings et al. eliminou problemas de clocking molecular postulados por Nei (1992) quando foi descoberto que a sequência de mtDNA para a mesma região era substancialmente diferente do MRCA em relação a qualquer sequência humana.

Em 1997, Parsons et al. (1997) publicou um estudo das taxas de mutação do mtDNA em uma única família bem documentada (a família Romanov da realeza russa). Neste estudo, eles calcularam uma taxa de mutação vinte vezes maior do que os resultados anteriores. Este estudo foi citado pelos criacionistas para justificar o surgimento de "Eva" apenas 6.000 anos atrás.

Embora a pesquisa original tivesse limitações analíticas, a estimativa da idade do mt-MRCA se mostrou robusta. As estimativas de idade mais recentes permaneceram consistentes com a estimativa de 140–200 kya publicada em 1987: uma estimativa de 2013 datou a véspera mitocondrial de cerca de 160 kya (dentro da estimativa reservada da pesquisa original) e Out of Africa II a cerca de 95 kya. Outro estudo de 2013 (baseado no sequenciamento do genoma de 69 pessoas de 9 populações diferentes) relatou a idade da Eva mitocondrial entre 99 e 148 kya e a do Y-MRCA entre 120 e 156 kya.

Ascendência feminina e mitocondrial

Por meio de deriva ou seleção aleatória, a linhagem feminina rastreará até uma única mulher, como a Eva Mitocondrial. Neste exemplo, ao longo de cinco gerações, as cores representam as linhas matrilineares extintas e o preto a linha matrilinear descendente do mtDNA MRCA.

Sem uma amostra de DNA, não é possível reconstruir a composição genética completa ( genoma ) de qualquer indivíduo que morreu há muito tempo. Ao analisar o DNA dos descendentes, no entanto, partes dos genomas ancestrais são estimadas por cientistas. O DNA mitocondrial (mtDNA) e o DNA do cromossomo Y são comumente usados ​​para rastrear ancestrais dessa maneira. O mtDNA é geralmente passado sem mistura de mães para filhos de ambos os sexos, ao longo da linha materna ou matrilinearmente . A descendência matrilinear remonta às nossas mães, às suas mães, até que todas as linhagens femininas convergem.

As ramificações são identificadas por um ou mais marcadores únicos que fornecem uma "assinatura de DNA" mitocondrial ou " haplótipo " (por exemplo, o CRS é um haplótipo). Cada marcador é um par de bases de DNA que resultou de uma mutação SNP . Os cientistas classificam os resultados do DNA mitocondrial em grupos mais ou menos relacionados, com ancestrais comuns mais ou menos recentes. Isso leva à construção de uma árvore genealógica de DNA em que os ramos são, em termos biológicos, clados , e os ancestrais comuns, como a Eva Mitocondrial, estão nos pontos de ramificação dessa árvore. Diz-se que os ramos principais definem um haplogrupo (por exemplo, CRS pertence ao haplogrupo H ), e ramos grandes contendo vários haplogrupos são chamados de "macro-haplogrupos".

Filogenia mitocondrial humana simplificada

O clado mitocondrial que a Eva Mitocondrial define é a própria espécie Homo sapiens sapiens , ou pelo menos a população atual ou " cronospécies " como existe hoje. Em princípio, as Eves anteriores também podem ser definidas indo além da espécie, por exemplo, aquela que é ancestral da humanidade moderna e dos Neandertais , ou, mais atrás, uma "Eva" ancestral de todos os membros do gênero Homo e dos chimpanzés do gênero Pan . De acordo com a nomenclatura atual, o haplogrupo da Eva mitocondrial estava dentro do haplogrupo L mitocondrial porque este macro-haplogrupo contém todas as linhagens mitocondriais humanas sobreviventes hoje, e ela deve ser anterior ao surgimento de L0 .

A variação do DNA mitocondrial entre diferentes pessoas pode ser usada para estimar o tempo de volta a um ancestral comum, como a Eva Mitocondrial. Isso funciona porque, ao longo de qualquer linha de descendência particular, o DNA mitocondrial acumula mutações a uma taxa de aproximadamente uma a cada 3.500 anos por nucleotídeo. Um certo número dessas novas variantes sobreviverá até os tempos modernos e serão identificáveis ​​como linhagens distintas. Ao mesmo tempo, alguns ramos, inclusive os mais antigos, terminam quando a última família de um ramo distinto não tem filhas.

A Eva mitocondrial é o ancestral matrilinear comum mais recente de todos os humanos modernos. Sempre que um dos dois ramos mais antigos morre (produzindo apenas descendentes não matrilineares naquela época), o MRCA se moverá para uma ancestral feminina mais recente, sempre a mãe mais recente a ter mais de uma filha com descendentes vivos de linha materna vivo hoje. O número de mutações que podem ser encontradas para distinguir as pessoas modernas é determinado por dois critérios: primeiro e mais obviamente, o tempo de volta a ela, mas em segundo lugar e menos obviamente pelas taxas variáveis ​​em que novos ramos surgiram e velhos ramos tornaram-se extinto. Observando o número de mutações que foram acumuladas em diferentes ramos desta árvore genealógica, e observando quais regiões geográficas têm a maior variedade de ramos menos relacionados, a região onde Eva viveu pode ser proposta.

Recepção popular e equívocos

A Newsweek relatou sobre a Eva Mitocondrial com base no Cann et al. estudo em janeiro de 1988, sob o título "Cientistas exploram uma teoria controversa sobre as origens do homem". A edição vendeu um número recorde de cópias.

O nome popular "Eva mitocondrial", da cunhagem dos anos 1980, contribuiu para uma série de equívocos populares. No início, o anúncio de uma "Eva mitocondrial" foi até saudado com o endosso dos criacionistas da Terra jovem , que viam a teoria como uma validação da história bíblica da criação .

Devido a esses mal-entendidos, autores de publicações científicas populares desde a década de 1990 têm sido enfáticos em apontar que o nome é meramente uma convenção popular e que o mt-MRCA não foi de forma alguma a "primeira mulher". Sua posição é puramente o resultado da história genealógica de populações humanas posteriores, e conforme as linhagens matrilineares morrem, a posição de mt-MRCA continua avançando para indivíduos mais jovens com o tempo.

Em River Out of Eden (1995), Richard Dawkins discutiu a ancestralidade humana no contexto de um "rio de genes", incluindo uma explicação do conceito de Eva Mitocondrial. The Seven Daughters of Eve (2002) apresentou o tópico da genética mitocondrial humana ao público em geral. The Real Eve: Modern Man's Journey Out of Africa, de Stephen Oppenheimer (2003), foi adaptado para um documentário do Discovery Channel .

Não a única mulher

Um equívoco comum em relação à Eva mitocondrial é que, uma vez que todas as mulheres vivas hoje descendem dela em uma linha feminina direta e contínua , ela deve ter sido a única mulher viva na época. No entanto, estudos de DNA nuclear indicam que o tamanho efetivo da população do antigo ser humano nunca caiu abaixo de dezenas de milhares. Outras mulheres que viveram na época de Eva podem ter descendentes vivos hoje, mas não em uma linha direta feminina.

Não é um indivíduo fixo ao longo do tempo

A definição de Eva mitocondrial é fixa, mas a mulher na pré-história que se encaixa nessa definição pode mudar. Ou seja, não apenas nosso conhecimento de quando e onde viveu a Eva Mitocondrial pode mudar devido a novas descobertas, mas a verdadeira Eva Mitocondrial pode mudar. A Eva Mitocondrial pode mudar, quando a linha mãe-filha chega ao fim. Segue-se da definição de Eva Mitocondrial que ela teve pelo menos duas filhas, ambas com linhagens femininas ininterruptas que sobreviveram até os dias de hoje. Em cada geração, as linhagens mitocondriais terminam - quando uma mulher com mtDNA único morre sem filhas. Quando as linhagens mitocondriais das filhas da Eva Mitocondrial morrem, o título de "Eva Mitocondrial" passa da filha remanescente para seus descendentes matrilineares, até que seja alcançado o primeiro descendente que teve duas ou mais filhas que juntas têm todos os seres humanos vivos como seus descendentes matrilineares. Uma vez que uma linhagem tenha morrido, ela é irremediavelmente perdida e este mecanismo pode apenas mudar o título de "Eva Mitocondrial" adiante no tempo.

Como o mapeamento de mtDNA de humanos é muito incompleto, a descoberta de linhas vivas de mtDNA que antecedem nosso conceito atual de "Eva mitocondrial" pode resultar na transferência do título para uma mulher anterior. Isso aconteceu com sua contraparte masculina, "Adam com cromossomo Y", quando uma linha Y mais antiga, o haplogrupo A-00 , foi descoberta.

Não necessariamente um contemporâneo de "Adão do cromossomo Y"

Às vezes, presume-se que a Eva mitocondrial viveu na mesma época que Adão com cromossomo Y (de quem todos os machos vivos descendem patrilinearmente) e talvez até o tenha encontrado e acasalado. Mesmo se isso fosse verdade, o que atualmente é considerado altamente improvável, isso seria apenas uma coincidência. Como a "Eva" mitocondrial, o cromossômico Y "Adão" provavelmente viveu na África. Um estudo recente (março de 2013) concluiu, no entanto, que "Eva" viveu muito depois de "Adão" - cerca de 140.000 anos depois. (Estudos anteriores consideraram, inversamente, que "Eva" viveu antes de "Adão".) Estudos mais recentes indicam que Eva mitocondrial e Adão com cromossomo Y podem de fato ter vivido na mesma época.

Não é o ancestral mais recente compartilhado por todos os humanos

A Eva mitocondrial é o ancestral matrilinear comum mais recente , não o ancestral comum mais recente . Uma vez que o mtDNA é herdado da mãe e a recombinação é rara ou ausente, é relativamente fácil rastrear a ancestralidade das linhagens até um MRCA; no entanto, este MRCA é válido apenas quando se discute o DNA mitocondrial. Uma sequência aproximada do mais novo ao mais antigo pode listar vários pontos importantes na ancestralidade das populações humanas modernas:

• O MRCA humano . As simulações de Monte Carlo sugerem que o MRCA nasceu surpreendentemente recentemente, talvez até nos últimos 5.000 anos, mesmo para pessoas nascidas em continentes diferentes.
• O ponto de ancestrais idênticos . Apenas alguns milhares de anos antes do ancestral único mais recente compartilhado por todos os humanos vivos foi a época em que todos os humanos que estavam vivos não deixaram descendentes vivos hoje ou foram ancestrais comuns de todos os humanos vivos hoje. Em outras palavras, "cada ser humano atual tem exatamente o mesmo conjunto de ancestrais genealógicos" vivos no "ponto de ancestrais idênticos" no tempo. Isso é muito mais recente do que quando se propôs que a Eva mitocondrial tivesse vivido.
• Eva mitocondrial, o ancestral comum da linha feminina mais recente de todas as pessoas vivas.
• "Adão com cromossomo Y", o ancestral comum da linha masculina mais recente de todas as pessoas vivas.

Veja também

Notas

Referências

Leitura adicional

links externos

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Este arquivo de áudio foi criado a partir de uma revisão deste artigo datada de 22 de abril de 2005 e não reflete as edições subsequentes. ( 2005-04-22 )

( Ajuda de áudio  · Mais artigos falados )

• Krishna Kunchithapadam, "O que, se é que é alguma coisa, é uma Eva Mitocondrial?" uma explicação simples
• The Real Eve: Modern Man's Journey Out of Africa - por Stephen Oppenheimer - Discovery Channel , 2002