Новый метод выявил исторические колебания численности населения

Исследователи из Университета Техаса применили новый подход для оценки исторических изменений численности человеческих популяций на основе данных об однонуклеотидных полиморфизмах (SNP). В статье, опубликованной в журнале Nature Genetics, они описали метод «stairway plot» (дословно «график-лестница»), использованный для анализа данных SNP и восстановления демографической истории за сотни тысяч лет.

SNP — это вариации в последовательности ДНК, широко распространенные в популяциях. Ученые проанализировали данные ДНК девяти популяций из проекта «1000 Genomes», используя модель, не требующую заранее заданных демографических сценариев. Этот гибкий метод позволяет на основе спектров частот SNP оценивать численность населения в разные исторические периоды.

Применение метода позволило выявить «бутылочные горлышки» — резкие сокращения численности — за последние 200 000 лет. Были обнаружены следующие ключевые события:

• В Европе сокращение произошло примерно 20–30 тысяч лет назад (но оно не затронуло население Финляндии).
• В Африке «бутылочное горлышко» случилось 100–200 тысяч лет назад.

Метод исследователей представляет собой многоэпохальную модель. Она похожа на «skyline plot», но позволяет рассматривать каждую последовательность ДНК как независимый локус. Это снижает вычислительную нагрузку и дает возможность анализировать сотни индивидуумов, повышая точность оценок.

Для каждой из девяти популяций было построено 200 частотных спектров, на основе которых создан «stairway plot», отображающий медианную численность населения для каждого периода. Анализ показал:

• Все неафриканские популяции пережили резкое сокращение численности между 50 и 70 тысячами лет назад.
• Популяция Финляндии отличается: её значительное сокращение произошло между 10 и 20 тысячами лет назад, в то время как в остальной Европе основной спад случился примерно на десять тысяч лет позже. Ученые связывают это с ранним отделением предков финнов от остального европейского населения.
• В Африке отмечено резкое сокращение населения примерно 50–70 тысяч лет назад, а затем повторно — 20–30 тысяч лет назад.