ДНК содержится не только в ядре наших клеток. Митохондрии — крошечные энергетические станции — также имеют собственный геном. Во многих отношениях изучать митохондриальную ДНК намного проще, чем ядерную. Во-первых, она меньше (например, у человека мтДНК состоит всего из 37 генов), а во вторых — консервативнее. Это значит, что митохондриальный геном разных видов достаточно схож.
Благодаря этим качествам мтДНК можно применять в фундаментальных и прикладных исследованиях. Еще в 2002 году был изобретен так называемый метод баркодирования ДНК, позволяющий быстро определить видовую принадлежность живого организма — например, узнать, какую именно рыбу вам подали в суши-баре. Метод основан на использовании гена цитохромоксидазы I, состоящего из примерно 600 пар нуклеотидов.
Используя баркодирование ДНК 100 000 различных видов, исследователи обнаружили очень незначительное количество нейтральных мутаций. Нейтральные мутации не влияют на выживание организма и невидимы для естественного и полового отбора, но они накапливаются с определенной скоростью и позволяют ученым определить возраст вида.
Из полученных данных следует, что 9 из 10 существующих сегодня видов, включая человека, сформировались 100-200 тысяч лет назад. Это очень неожиданный вывод. Одним из объяснений могут быть некие катастрофические события, произошедшие в это время и серьезно сократившие численность большинства живых существ.
Среди «подозреваемых» — ледниковые периоды, болезни, распространение конкурентов и исчезновение привычной пищи. Однако последнее из великих вымираний произошло 65 миллионов лет назад, когда вместе с динозаврами исчезло около половины видов, живших на Земле. Значит, «бутылочное горлышко» может быть лишь частичным объяснением.
Возможно, ответ заключается в том, что жизнь никогда не перестает развиваться, и одни виды постоянно переходят в другие или вымирают. С этой точки зрения в неожиданной эволюционной молодости большинства видов нет ничего удивительного.
Другой вывод, сделанный учеными, заключается в том, что генетическое разнообразие популяции не связано с ее размерами. Согласно популярному представлению, чем популяция больше, тем более разнообразной она должна быть. Исследователям удалось доказать, что это не так.
Пока сложно сказать, изменит ли это исследование наши представления об эволюционной биологии. Возможно, слишком поспешно делать столь масштабные выводы, ориентируясь на единственный консервативный ген. В любом случае, для более полного понимания необходимы дальнейшие исследования.
Эволюционная биология — та область знаний, где регулярно появляются новые идеи и опровергаются устоявшиеся представления. Например, недавно шотландские исследователи заявили, что опровергли гипотезу о связи размера мозга со сложными социальными связями. По их мнению, мозг наших предков рос в ответ на трудности окружающей среды.
