Модель показывает удивительное несоответствие между внешними признаками и генетическим происхождением в некоторых популяциях

Исследование биологов из Стэнфордского университета даёт объяснение идее о том, что такие физические характеристики, как пигментация кожи, являются лишь «поверхностными». Используя генетическое моделирование, команда обнаружила, что когда две популяции с различными признаками смешиваются на протяжении поколений, признаки отдельных людей в получившейся «смешанной» популяции в итоге очень мало говорят об их генетическом происхождении. Результаты были опубликованы 27 марта в специальном выпуске American Journal of Physical Anthropology, посвящённом расе и расизму.

«Когда две исходные группы впервые объединяются, видимый физический признак, который различался у этих групп, изначально несёт информацию о генетическом происхождении смешанных индивидов, — говорит первый автор исследования, постдокторант Стэнфорда Джехи Ким. — Но это исследование показывает, что по прошествии достаточного времени это уже не так, и вы больше не можете определить генетическое происхождение человека, основываясь только на таких признаках».

Ослабевающая корреляция

Совместно с профессором Ноем Розенбергом и другими коллегами Ким построила математическую модель, чтобы лучше понять генетическое смешение — процесс, при котором две долгое время разделённые популяции объединяются и создают третью, смешанную популяцию с корнями в обеих исходных группах. Они специально изучили, как со временем меняется связь между физическими признаками и уровнем генетического смешения.

Исследователи рассмотрели несколько сценариев. В одном индивиды внутри смешанной популяции спаривались случайным образом. В других они с большей вероятностью выбирали партнёров со схожим уровнем генетического смешения или со схожим выражением признака — процесс, известный как ассортативное скрещивание.

Исследование показало, что со временем признаки, которые изначально могли указывать на генетическое происхождение индивида, в конечном итоге теряют эту информацию. Хотя это разделение происхождения и признаков происходило медленнее при ассортативном, а не случайном скрещивании, оно всё равно происходило во всех сценариях.

«В модели, если ассортативное скрещивание зависит от генетически наследуемого признака, корреляция между признаком и генетическим происхождением сохранялась бы дольше, чем если бы скрещивание происходило случайно, но корреляция всё равно в конечном итоге исчезла бы», — отметил старший автор статьи Ной Розенберг.

Работа команды была частично вдохновлена исследованием, проведённым другой группой в Бразилии — стране с большой историей генетического смешения. Изучив геномы людей, биологи в исследовании 2003 года выдвинули гипотезу о разделении физических признаков и генетического смешения, утверждая, что со временем такие признаки, как пигментация кожи, мало говорят о доле предков человека, происходящих из Европы, Африки или от коренных народов Америки. Модель стэнфордской команды в основном поддержала эту гипотезу.

Только кожа

Чтобы понять это разделение, исследователи предлагают рассмотреть признак, такой как пигментация кожи, который частично обусловлен вариациями в ряде генов. Если человек получает большую часть своего генетического происхождения от одной популяции, но ключевые генетические варианты, определяющие пигментацию кожи, — от другой, его пигментация может казаться «несоответствующей» его генетическому происхождению. Перетасовка генетических вариантов, происходящая в каждом поколении, увеличивает вероятность таких несоответствий.

Исследователи признают ограничения своего модельного подхода. Модель не учитывала условия окружающей среды, которые также играют роль в формировании признака. Например, рост человека имеет генетическую основу, но также зависит от факторов питания. Модель также фокусировалась только на сценариях, когда начальное смешение происходило единовременно, и не изучала роль новых членов исходных популяций, вливающихся в смешанную популяцию с течением времени. В будущем Розенберг планирует добавить некоторые из этих особенностей в исходную модель.

По словам Ким, новые выводы имеют важное значение для понимания социального смысла физических признаков.

«Когда общества придают социальное значение признаку вроде пигментации кожи, модель предполагает, что после того, как смешение продолжается достаточно долго, этот признак не будет много говорить нам о генетическом происхождении — или о других признаках, имеющих генетическую основу», — говорит она.