科学家如何确定突变的年龄,更不用说能够识别突变?
确定突变的年龄并不容易。为了了解可能知道什么,让我们关注乳糖酶持久性基因。
背景
科学家们研究成年人的DNA(基因),这些成分能够和不能从乳汁中消化乳糖,注意到那些有等位基因的人,即-13910 * T,即使是成年人,也能消化乳汁中的乳糖。该基因被称为突变,虽然它只是一种基因的改变版本,它阻止一种叫做乳糖酶的物质在成人中产生。
该图显示了染色体2和含有该基因的区域。它还显示了在世界各地发现的类似突变。[1]
变异版本不起作用。这就是为什么科学家称它为功能基因的丧失。但它很有用,因为有该基因的成年人不断产生乳糖酶,从而分解牛奶中的乳糖。这使他们更容易从牛奶中获得全部营养价值。
这种基因在欧洲很常见,几千年前人们开始饲养牛,绵羊和山羊。很自然地会问这种突变是否与人们开始饮用牛奶同时发生。
那么,什么时候出现?
通过观察该突变附近的基因,可以获得有关突变何时出现的线索。当自然选择有利于突变时,该突变附近的基因会被携带。该图显示了第一个柱中染色体中出现的突变。[2]在连续几代中,染色体区段重排并且随突变携带的区域变小。
虽然乳糖酶持续性突变可能最初出现在几千年前,但它附近仍有基因在具有该等位基因的人群中更为常见。科学家已经研究了该区域的大小,以获得有关进化速率的信息以及该基因开始变得普遍的时间。携带的基因一直在变异,科学家们可以查看突变的数量,以获得有关此过程持续多长时间的信息。
这些方法并不准确。他们认为乳糖酶持久性基因在5,000-10,000年前出现[3]或者可能是2,500-7,500年前。[4]一项研究使用了计算机模型,并得出结论,7,500年前的起源日期符合我们对遗传学和历史的了解。[5]请记住,突变可能起源于45,000年前,但最近才变得普遍。[6]
还有另一种方式来看待这个。现在可以从非常古老的人体骨骼中恢复DNA。那还在进行中,还没有确定的结果[7]但它可以给我们更准确的日期。
评论
乳糖酶持久性基因似乎过去对人们的生活产生了非常大的影响。至少在北欧。它可能使达尔文的适应度提高1%至15%。[8][9]没有很多其他基因对生存有很大的影响。这使得乳糖酶持久性是一种非常不寻常的特性。
脚注
[1]图15乳糖酶基因变体。乳糖酶(LCT)和MCM6是两个基因......
[2]HTTPS://www.researchgate.net/fig ...
[4]HTTPS://www.researchgate.net/pro ...
[6]HTTPS://www.researchgate.net/pro ...
[7]新石器时代中期和中世纪之间的LCT-13910 * T等位基因的狩猎表明其在第八千年BP中进入库亚维亚地区的LBK人的缺席