През февруари с. г. Тексаският криминалист Мелба Кечум и нейните колеги публикуваха резултатите от анализа на генома на йети в специално създаденото интернет списание De Novo. Още в самото начало беше ясно, че това е наивен аматьорство и опит за предаване на желаното мислене.
Здравословна доза фолклор и видеоклип в YouTube (виж по-долу), които уж изобразяват спящ Бигфут, са приложени към описанието на стандартните методи за работа с генетичен материал. Изводът от това е следният: Бигфут съществува и това не е маймуна, а хибрид на човек с неизвестен хоминин.
Редакторите на уебсайта Ars Tehnica не бяха мързеливи да анализират подробно тази статия и да зададат на г-жа Кечум някои неприятни въпроси - главно, за да разберат защо това е всичко. Как става така, че някои възприемат публикацията като небрежно проведено проучване, докато други виждат голямо научно откритие?
Статията описва два генома, изолирани от проби, за които се твърди, че са свързани с Йети. Митохондриалната ДНК е очевидно човешка. И малка част от ядрения геном е смесица от човешки и други последователности, някои от които са свързани помежду си, други не.
Биолозите, с които се консултираха журналистите, потвърдиха очевидното: това е резултат от замърсяване и разграждане на проби, както и небрежно събиране на ДНК. Г-жа Кечум се защитава: „Направихме всичко възможно статията да бъде абсолютно честна и научна. Не знам какво още ти трябва. Всичко, което искахме, беше да докажем тяхното съществуване и успяхме."
Нека първо разберем защо според нея работата е свършена безупречно и защо греши.
На първо място подчертаваме, че обработката и подготовката на проби (а това е основното в такъв случай) се извършва от съдебни експерти. Няма съмнение, че тези хора могат да бъдат наречени учени, тъй като съдебно-медицинската експертиза се основава на принципа на възпроизводимост на експерименталните резултати, същността на крайъгълния камък на научния метод. Но за разлика от генетик, криминалистът е фокусиран върху резултатите. Очевидно това е причината за грешката.
ДНК анализът се използва в криминалистиката от много години, разработени са стандартни процедури, които са доказали своята стойност. Но тези методи никога не целят напълно дешифриране на генома - достатъчно е да се получат данни, които могат да бъдат представени пред съда като доказателство. А авторите на „изследването“наистина искаха да докажат на въображаемо жури, че Йети съществува.
Промоционално видео:
Като проби бяха използвани парчета коса с различни размери. Косата е чест посетител в лабораториите на криминалистите, които обикновено трябва да определят дали тя принадлежи на човек, по-точно на конкретен заподозрян и т. Н. В този случай изследователите заключават, че косата не е човек. Добре, да продължим.
Ако косата носи фоликули, ДНК може да бъде извлечена от клетките. Това беше направено - чрез стандартна процедура за съдебно-медицинска експертиза. Бяха взети еднакво стандартни мерки за премахване на цялата чужда ДНК.
Според г-жа Кечум това е успяло: получена е чиста ДНК на собственика на косата и следователно заключенията от нейния анализ са верни и Bigfoot съществува. Само си помислете - косата е нечовешка, а митохондриалната ДНК, която се наследява само по майчина линия, е човешка!
Да, понякога (или по-скоро почти винаги - всеки биолог ще ви каже) никакви предпазни мерки не могат да ви осигурят срещу грешка. Но какво право имаме да кажем, че в този случай изследователите наистина са допуснали груба грешка и са анализирали замърсените проби? Това е много просто: анализът даде вътрешно противоречива информация. Беше необходимо да се види в него индикация за грешка и да се провери повторно резултатите.
Методът на полимеразна верижна реакция (PCR) се използва за усилване на специфични за човека ДНК последователности. Чрез използване на къси последователности, които се комбинират с части от човешкия геном, могат да се направят множество копия на една ДНК молекула в проба и по този начин да се открият по-лесно. В този случай бяха използвани такива PCR, които позволяват идентифициране на ДНК региони, чиято дължина варира в различните човешки популации, което е много полезно за криминалистиката.
Ако човешката ДНК не е много унищожена, тогава реакциите трябва недвусмислено да свидетелстват за това. Подобен резултат се получава от анализа на проби, съдържащи ДНК от близки човешки роднини (припомняме, геномът на шимпанзето съвпада с нашия с повече от 95%). Колкото по-далеч е животно от човек, толкова по-рядко се задействат реакциите и PCR все по-често дава последователности с грешна дължина, тъй като съставът на ДНК се променя по време на еволюцията.
Но не чакайте ДНК да седи тихо и да чакате да стигнете до нея. Той лесно се разпада на фрагменти, които с времето стават по-малки и това също влияе върху резултата от реакциите.
След като направиха всичко, което сметнаха за добре, г-жа Кечум и нейните колеги видяха хаос. Някои реакции дават PCR продукти с очаквания човешки размер, други нечовешки. Би било логично последното да се тълкува като пълно отсъствие на реакции или дори генетичен материал. Картината се повтаряше отново и отново и трябваше да се заключи, че или пробата принадлежи на животно, отдалечено от хората на еволюционното дърво, или ДНК е силно разградена.
Учените използвали електронна микроскопия и видели къси фрагменти от ДНК, някои от които имали единична (а не двойна) спирала. Нишките се свързват с някои от парчетата и след това се разделят на едноверижни участъци, които се прикрепват отново към отделни молекули. Подобен модел се наблюдава в присъствието на генетичен материал на бозайник далеч от нас - последователностите, кодиращи протеините, съвпадат доста добре, а междинните ДНК области са много различни.
С една дума, всичко показва, че ДНК е слабо запазена и вероятно замърсена. Това също предполага, че използваните методи за получаване на чиста ДНК са недостатъчни. Но авторите решиха, че пред тях е просто много необичайна проба.
Но, уви, няма „просто много необичайни“проби. Човешките същества не могат да се кръстосват с други примати. Да, нашите предци са се чифтосвали с неандерталци и денисовци, но те могат да се считат само за половин сапиенс, защото нашата ДНК е много подобна. Въпреки това, вместо да излязат от очевидно грешния път, изследователите излязоха изцяло. След като разбраха, че поне част от ДНК е човек, те стигнаха до заключението, че са намерили хибрид от човек и някои други примати.
Често се пренебрегва в неспециализираната литература, че човешките клетки всъщност съдържат два генома. Човек живее в хромозомите и се съхранява в ядрото - за това обикновено се говори, когато става въпрос за човешкия геном. Вторият се намира в митохондриите, малки органели, които произвеждат по-голямата част от клетъчния АТФ. Това са потомци на някога свободни бактерии, които преди милиарди години здраво са свързали живота си с клетките, но са запазили реликва от своя геном.
Митохондриалната ДНК е ценен инструмент за проследяване на популации от хора и други видове. Тъй като този геном няма пълен набор от инструменти за възстановяване на ДНК и не е в състояние да се подложи на процеса на рекомбинация, той мутира много по-бързо от ядрения. Това води до факта, че дори тясно свързани популации имат разлики в митохондриалната ДНК. Освен това всяка клетка съдържа стотици митохондрии и всяка има десетки копия на генома. Следователно винаги е относително лесно да се получат проби от митохондриална ДНК, дори ако пробата е силно разградена или замърсена.
Следователно, чрез секвениране на митохондриалния геном на техните проби, авторите са получили последователностите на човек, а не на примат, само отдалечено свързани с хората.
Всички индикации сочат, че успешното кръстосване между хора и тясно свързани видове (като неандерталци и денисовци) е било относително рядко. Има смисъл да се очаква, че съществото, което прилича на ходещ килим, има по-малко отношение към човек от гореспоменатите, тоест шансовете за кръстосване допълнително намаляват. Пробите обаче дават различни последователности на митохондриална ДНК, което означава, че кръстосването се е случило много пъти. Освен това се оказва, че хибридите никога не са се кръстосвали с женските на тези хипотетични примати. И накрая, тези примати изглежда са изчезнали, тъй като не е намерен пример за тяхната митохондриална ДНК.
Какви жени са те, които са се съгласили да се чифтосват с някои неизвестни маймуни? Ако искате да сте в крак със съвременните научни идеи, тогава трябва да разчитате на популации, които някога са живели в Азия и чиито отделни клонове по-късно са проникнали в Америка. Никой друг народ не е живял в Америка (до съвсем скоро). Но, уви, не беше възможно да се намери азиатска следа в митохондриалната ДНК. Повечето от последователностите са от европейски произход, а има и няколко африкански примера.
Г-жа Kechum описа подробно една от пробите. Според нея той принадлежи на хаплотип, възникнал в Испания преди около 13 хиляди години. Следователно хибридизацията не е могла да се случи преди появата на този хаплотип.
На пръв поглед е невъзможно да се изгради последователна хипотеза въз основа на тази бъркотия. Очевидно изследователите са се оказали с човешки проби и силно замърсени, което добре обяснява разнообразието и възрастта на последователностите.
Но нека не забравяме, че за г-жа Кечум възможността за очевидна интерпретация не може да става. Авторите предполагат, че през последния ледников период, групи от европейци и африканци (sic!), Скитащи над безкрайните ледници на Северния Атлантик, са се скитали в Северна Америка. Всъщност има хипотеза, че ловците на солутрейската култура са прекосили Атлантическия океан върху леда и са основали няколко селища на източните брегове на Северна Америка, след което или са измрели, или са били асимилирани от имигранти от Азия. Но г-жа Кечум по някаква причина не хареса това предположение. Тя не изключва възможността кръстосването да е настъпило в Европа, след което Бигфут по някакъв начин да е попаднал в Америка - най-вероятно над сухопътен мост на мястото на Беринговия проток. „Те биха могли да прекосят целия свят пеша“, казва изследователят. "Те са толкова бързи!"
Във всеки случай, според г-жа Кечум, това са незначителни подробности: „Не знаем как са попаднали тук. Просто знаем, че са го направили."
И така, до този момент странностите на изследването не са свързани с метода, а с интерпретацията на резултатите. Но веднага щом авторите започнаха да изучават конкретни геномни последователности, започнаха наистина сериозни проблеми. Някои проби носеха достатъчно ДНК, за да бъдат секвенирани на една от високопроизводителните платформи. Качественият рейтинг показва, че има достатъчно последователности, за да ги събере в генома. (Колкото и да е странно, учените погрешно са интерпретирали това като индикация, че те са пред последователностите на един и същ индивид.)
Машините с висока производителност обикновено произвеждат кратки последователности от само сто основи, докато дори и най-малката човешка хромозома има повече от 40 милиона основи. Има програми, които могат да разпознаят, когато дует от такива фрагменти от 100 бази частично се припокриват и става възможно да се събере нов фрагмент от тях - вече от 150, например бази. Търсенето на такива наслагвания ви позволява постепенно да изграждате фрагменти от няколко милиона базови двойки. Този метод е несъвършен (оставя „дупки“в генома), но е удобен и широко използван.
По някаква неразбираема причина нашите герои не са я използвали. Вместо това те взеха една човешка хромозома и с помощта на компютърни програми се опитаха да съберат нещо подобно от материала, с който разполагаха.
Но по-голямата част от регионите за кодиране на ДНК на бозайници са консервативни и следователно те се нареждат красиво върху човешката хромозома, докато неподходящата част от генома се игнорира. С други думи, този подход почти гарантирано дава нещо подобно на човешкия геном.
Друг проблем при този метод е, че софтуерът обикновено разглежда хромозомната последователност на човек като цел, която трябва да бъде постигната. Ако програмата не намери перфектно съвпадение, тя ще потърси най-доброто налично.
Въпреки това не беше възможно да се събере цялата хромозома. Компютърът е произвел три секции от хромозомата от по няколкостотин хиляди базови двойки, а припомняме, човешкият геном съдържа повече от три милиарда от тях. Като се има предвид, че показателят за качество на ДНК е бил висок, можем да говорим за две неща: или софтуерът е избран зле, или има малко човешка ДНК.
Нека спрем за малко и се опитаме да си представим, че заключенията на авторите са верни, тоест Bigfoot съществува и е плод на любовта на хората с някакъв неидентифициран хоминид. Известно е, че нашите предци са се кръстосвали с неандерталци и денисовци и резултатът от тези бракове, естествено, е трябвало да бъде нещо като мъж, тъй като неандерталците и денисовците са били много подобни на хората. Следователно, за да произведат Bigfoot, хората трябваше да се кръстосват с някой по-далечен роднина, но не толкова далечен като шимпанзето.
Как би изглеждал геномът на такъв хоминин? Геномите на неандерталците и денисовците много приличат на хората. Геномът на "хоминин Х" трябва да бъде по-различен от нашия, но не повече от генома на шимпанзетата. По отношение на мащабната структура човешкият и шимпанзе геномите са почти идентични, само с шест местоположения с голяма структурна разлика, т.е. общо 11 точки на прекъсване. И нито една от тези точки не е на 11-та хромозома, която авторите се опитваха да реконструират, така че това е добре.
По-малките вмъквания и изтривания са по-широко разпространени, но не много. Ако се съсредоточим върху онези региони на генома, където няма гореспоменати големи раздели, разделящи хората и шимпанзетата, тогава нашите геноми съвпадат с тях с 99%. Може да се предположи, че геномът на хоминините, с който нашият прародител би могъл да се скрепи, трябва да съвпада с нашия с 97–98%.
Хибридите от първото поколение ще имат геномите на своите родители в съотношение 50 към 50. Разбира се, естественият подбор ще си каже думата, но като цяло около 90% от човешкия геном не е под селективен натиск и по-голямата част от останалата част също не попада под него просто защото че е идентичен и при двамата родители. В резултат на това 98–99% от гените и на двата вида ще бъдат наследени произволно.
Разбира се, след първото поколение ще започне рекомбинацията на два генома, чиято единица е сантиморганът. 1 cM съответства на разстоянието между гените, рекомбинацията между които се случва с честота 1%. Ако имате 50 милиона ДНК базови двойки, тогава има еднакъв шанс за рекомбинация и няма рекомбинация с всяко поколение. При хората едно поколение е средно около 29 години, при шимпанзетата - 25. Може да се предположи, че Bigfoot е на около 27 години.
Ако Йети е възникнал преди около 13 хиляди години, тогава оттогава са се сменили около 481 поколения. Това означава 241 рекомбинации. Средно ще видим един знак за рекомбинация за всеки 200k базови двойки или нещо подобно.
И така, ние знаем как трябва да изглежда хибридният геном: участъци от човешката ДНК с дължина над 100 хиляди основи се редуват с сегменти със същия размер, които са подобни на човешките, но все пак се различават от тях. Приликите между едното и другото трябва да са много силни, така че би било трудно да се каже къде завършва човешката последователност и започва нечовешката. За да се справите с това, ще трябва да използвате оборудване с разделителна способност в района на хиляда базови двойки. И тъй като митохондриалната ДНК загатва за множество епизоди на кръстосване, нито един Йети няма да споделя една и съща комбинация от човешки и нечовешки региони.
Геномът, който г-жа Кечум и нейните колеги се опитаха да ни наложат, е съвсем различен. Човешките петна са дълги само няколкостотин базови двойки. Те са смесени с региони, които са напълно различни от човешките. Такъв геном по никакъв начин не подкрепя хибридната хипотеза. Но г-жа Кечум отстоява позициите си: в края на краищата хибридизацията е можело да се случи преди много повече от 13 хиляди години.
Служителите на Ars Technica решиха самостоятелно да разберат какъв е този геном на уебсайта на ENSEMBL. Софтуерът BLAST показа, че хромозома 11 най-добре отговаря на този набор от последователности, което е очаквано. Но, както си спомняме, заедно с човека имаше и други области. Ако наистина сме хибрид, те трябва поне да приличат на човешки, но нищо подобно - за някои не са открити съвпадения в базата данни, докато други, както се оказа, принадлежат на мечки, мишки и плъхове, тоест имаме обикновени човешки проби пред себе си, много силно замърсени с ДНК на животни, разпространени в горите на Северна Америка.
Повторният анализ на една от пробите в друга лаборатория доведе скептични генетици до подобно заключение.
Когато компютърът беше помолен да събере 11-тата човешка хромозома от тази меша, той намери най-подходящите фрагменти и запълни празнините между тях с всичко - понякога с човешки материал, понякога не.
Както можете да видите, авторите на изследването не са имали за цел да разберат какво е пред тях. Те изхождаха от твърдата вяра, че това са чисти ДНК проби на йети и всички странности се приписват на това. И причината е, че госпожа Кечум видя Бигфут със собствените си очи и беше нетърпелива да разкаже на света за това. Според нея тя се е срещала с ентусиасти, които живеят на някакво тайно място, където могат да „общуват“с йети. Последните са свикнали с хората и се приближават до тях на такова разстояние, от което могат да бъдат гледани.
Тя твърди, че подобни "места за срещи" се пазят в тайна, за да не се интересуват от снежния човек журналисти, ловци и собственици на зоопаркове. Накратко, те искат да защитят Bigfoots от прекомерно любопитство, което няма да им бъде от полза. Но един ден човешка митохондриална ДНК беше намерена в косъм, който беше идентифициран като нечовешки, и г-жа Кечум искаше да посрами скептиците.
И тя смята всички абсурди на своите изследвания за загадка, която заслужава по-нататъшни изследвания. „Резултатите са такива, каквито са, и няма да ги впиша в конвенционалните научни модели, ако не се вписват“, казва тя.
