I februar med. g. Texas rettsmedisin Melba Kechum og hennes kolleger publiserte resultatene av yeti-genomanalysen i det spesialopprettede internettmagasinet De Novo. Helt fra begynnelsen var det klart at dette var naiv amatørisme og et forsøk på å forkaste ønsketjenesten.
En sunn dose folklore og en YouTube-video (se nedenfor), som visstnok skildrer en sovende Bigfoot, er vedlagt beskrivelsen av standardmetoder for arbeid med genetisk materiale. Konklusjonen fra dette er følgende: Bigfoot eksisterer, og det er ikke en ape, men en hybrid av en mann med et ukjent hominin.
Redaksjonen på nettstedet Ars Tehnica var ikke for lat til å analysere artikkelen i detalj og stille fru Kechum noen ubehagelige spørsmål - hovedsakelig for å finne ut hvorfor dette er alt. Hvordan kan det være at noen ser på en publikasjon som en uforsiktig utført studie, mens andre ser en større vitenskapelig oppdagelse?
Artikkelen beskriver to genomer isolert fra prøver som angivelig er relatert til Yeti. Mitokondrie-DNA er helt klart menneskelig. Og en liten del av det kjernefysiske genomet er en blanding av menneskelige og andre sekvenser, hvorav noen er relatert til hverandre, andre ikke.
Biologene som ble konsultert av journalistene bekreftet det åpenbare: dette er resultatet av forurensning og nedbrytning av prøver, samt uforsiktig montering av DNA. Fru Kechum forsvarer seg: “Vi gjorde vårt beste for å gjøre artikkelen helt ærlig og vitenskapelig. Jeg vet ikke hva mer du trenger. Alt vi ønsket var å bevise deres eksistens, og vi lyktes."
La oss først forstå hvorfor hun mener jobben ble utført feilfritt og hvorfor hun tar feil.
Først og fremst legger vi vekt på at behandlingen og utarbeidelsen av prøver (og dette er det viktigste i et slikt tilfelle) ble utført av rettsmedisinske eksperter. Det er ingen tvil om at disse menneskene kan kalles forskere, fordi rettsmedisinsk undersøkelse er basert på prinsippet om reproduserbarhet av eksperimentelle resultater, essensen av hjørnesteinen i den vitenskapelige metoden. Men i motsetning til en genetiker, er en rettsmedisinsk forsker fokusert på resultater. Tilsynelatende var dette årsaken til feilen.
DNA-analyse har blitt brukt i rettsmedisin i mange år, det er utviklet standard prosedyrer som har bevist sin verdi. Men disse metodene tar aldri sikte på å fullstendig dekryptere genomet - det er nok å innhente data som kan presenteres for retten som bevis. Og forfatterne av "studien" ønsket virkelig å bevise for en imaginær jury at Yeti eksisterer.
Kampanjevideo:
Hårstykker av forskjellige størrelser ble brukt som prøver. Hår er en hyppig besøkende på laboratorier til rettsmedisinske forskere, som vanligvis trenger å avgjøre om det tilhører en person, nærmere bestemt en spesifikk mistenkt osv. I dette tilfellet konkluderte forskerne med at håret ikke er menneske. Ok, la oss gå videre.
Hvis håret bærer follikler, kan DNA ekstraheres fra cellene. Dette ble gjort - gjennom en standard rettsmedisinsk undersøkelsesprosedyre. Like standardtiltak ble tatt for å luke ut all fremmed DNA.
Ifølge fru Kechum lyktes det: rent DNA fra eieren av håret ble oppnådd, og derfor er konklusjonene fra hennes analyse riktige, og Bigfoot eksisterer. Bare tenk - håret er umenneskelig, og mitokondrie-DNA, som bare arves gjennom morslinjen, er menneskelig!
Ja, noen ganger (eller rettere sagt, nesten alltid - enhver biolog vil fortelle deg) kan ingen forholdsregler forsikre seg mot feil. Men hvilken rett har vi å si at forskerne i dette tilfellet virkelig gjorde en bommert og analyserte de forurensede prøvene? Det er veldig enkelt: analysen tok opp internt motstridende informasjon. Det var nødvendig å se i den en indikasjon på en feil og å dobbeltsjekke resultatene.
Polymerasekjedereaksjon (PCR) -metoden brukes til å amplifisere menneskespesifikke DNA-sekvenser. Ved å bruke korte sekvenser som kombineres med deler av det menneskelige genomet, kan flere kopier av et enkelt DNA-molekyl i en prøve lages og dermed lettere å oppdage. I dette tilfellet ble slike PCR-er brukt, som gjør det mulig å identifisere seksjoner av DNA hvis lengder varierer i forskjellige menneskelige populasjoner, noe som er veldig nyttig for rettsmedisinsk vitenskap.
Hvis menneskelig DNA ikke blir så mye ødelagt, bør reaksjonene utvetydig vitne om dette. Et lignende resultat er oppnådd fra analysen av prøver som inneholder DNA fra nære menneskelige slektninger (husk at sjimpansens genom faller sammen med vårt med mer enn 95%). Jo lenger et dyr er fra en person, jo sjeldnere utløses reaksjonene, og PCR gir i økende grad sekvenser av feil lengde, fordi DNA-sammensetningen endres under evolusjonen.
Men ikke vent på at DNA skal sitte stille og vent på at du kommer til det. Det bryter lett opp i fragmenter, som blir mindre over tid, og dette påvirker også resultatet av reaksjoner.
Etter å ha gjort det de så passende, så Kechum og kollegene kaos. Noen reaksjoner ga PCR-produkter av forventet menneskelig størrelse, andre ikke-menneskelige. Det ville være logisk å tolke sistnevnte som et fullstendig fravær av reaksjoner eller til og med genetisk materiale. Bildet gjentok seg igjen og igjen, og det måtte konkluderes med at enten prøven tilhørte et dyr langt borte fra mennesker på evolusjonstreet, eller at DNA ble alvorlig nedbrutt.
Forskere brukte elektronmikroskopi og så korte fragmenter av DNA, hvorav noen hadde en enkelt (snarere enn dobbel) spiral. Trådene binder seg til noen av stykkene og divergerer deretter i enkeltstrengede seksjoner, som festes til individuelle molekyler. Et lignende mønster er observert i nærvær av det genetiske materialet til et pattedyr langt fra oss - sekvensene som koder for proteinene sammenfaller ganske bra, og de mellomliggende DNA-regionene er veldig forskjellige.
I et ord indikerte alt at DNA var dårlig bevart og sannsynligvis forurenset. Dette antyder også at metodene som ble brukt for å oppnå rent DNA var utilstrekkelige. Men forfatterne bestemte seg for at foran dem bare var et veldig uvanlig utvalg.
Men akk, det er ingen "bare veldig uvanlige" prøver. Mennesker kan ikke krysse av med andre primater. Ja, våre forfedre parret seg med Neanderthals og Denisovans, men de kan bare betraktes som halv sapiens, fordi DNA vårt er veldig likt. Imidlertid gikk forskerne i stedet for å gå av den åpenbart gale veien. Etter å ha funnet ut at i det minste en del av DNA-et er menneskelig, konkluderte de med at de hadde funnet en hybrid av et menneske og en annen primat.
Det blir ofte oversett i den ikke-spesialiserte litteraturen at humane celler faktisk inneholder to genomer. Man bor i kromosomene og er lagret i kjernen - det er det man vanligvis snakker om når det gjelder det menneskelige genomet. Den andre finnes i mitokondrier, små organeller som produserer det meste av mobil ATP. Dette er etterkommerne av de en gang frie bakteriene som for milliarder av år siden koblet livene sine fast med celler, men beholdt en relikvie av genomet sitt.
Mitokondrie-DNA er et verdifullt verktøy for å spore populasjoner av mennesker og andre arter. Siden dette genomet ikke har et komplett sett med DNA-reparasjonsverktøy og ikke klarer å gjennomgå rekombinasjonsprosessen, muterer det mye raskere enn det kjernefysiske. Dette fører til at selv nært beslektede populasjoner har forskjeller i mitokondrie-DNA. I tillegg inneholder hver celle hundrevis av mitokondrier, og hver har dusinvis av kopier av genomet. Derfor er det alltid relativt enkelt å skaffe prøver av mitokondrie-DNA, selv om prøven er sterkt nedbrutt eller forurenset.
Følgelig, ved å sekvensere mitokondriegenomet til prøvene deres, fikk forfatterne sekvensene av et menneske, og ikke en primat, bare fjernt relatert til mennesker.
Alt tyder på at vellykket avl mellom mennesker og nært beslektede arter (som neandertalere og Denisovans) var relativt sjelden. Det er fornuftig å forvente at skapningen som ligner på et teppe har mindre forhold til en person enn de nevnte, det vil si at sjansene for interbreeding reduseres ytterligere. Prøvene ga imidlertid forskjellige sekvenser av mitokondrie-DNA, noe som betyr at kryssingen skjedde mange ganger. I tillegg viser det seg at hybridene aldri krysset kvinnene til disse hypotetiske primatene. Til slutt ser det ut til at disse primatene er blitt utryddet siden det ikke er funnet noe eksempel på mitokondrie-DNA.
Hva slags kvinner er de som sa ja til å parre seg med noen ukjente aper? Hvis du vil følge med på moderne vitenskapelige ideer, bør du satse på befolkninger som en gang bodde i Asia og hvis individuelle grener senere trengte inn i Amerika. Ingen andre mennesker bodde i Amerika (inntil veldig nylig). Men akk, det var ikke mulig å finne et asiatisk spor i mitokondrie-DNA. De fleste av sekvensene er av europeisk opprinnelse, og det er også et par afrikanske eksempler.
Fru Kechum beskrev en av prøvene i detalj. Ifølge henne tilhører det en haplotype som oppsto i Spania for rundt 13 tusen år siden. Derfor kunne hybridisering ikke ha skjedd før denne haplotypen dukket opp.
Ved første øyekast er det umulig å bygge en sammenhengende hypotese basert på dette rotet. Åpenbart endte forskerne med menneskelige prøver og sterkt forurensede, noe som godt forklarer mangfoldet og alderen på sekvensene.
Men la oss ikke glemme at for fru Kechum er muligheten for en åpenbar tolkning utelukket. Forfatterne antyder at i løpet av den siste istiden vandret grupper av europeere og afrikanere (sic!), Som vandret over de endeløse isbreene i Nord-Atlanteren, inn i Nord-Amerika. Det er faktisk en hypotese om at jegerne av den solutreaniske kulturen krysset Atlanterhavet på isen og grunnla flere bosetninger på den østlige bredden av Nord-Amerika, hvorpå de enten døde ut eller ble assimilert av immigranter fra Asia. Men fru Kechum likte ikke denne antagelsen av en eller annen grunn. Hun utelukker ikke muligheten for at kryssing kunne ha funnet sted i Europa, hvoretter Bigfoot på en eller annen måte havnet i Amerika - mest sannsynlig over en landbro på stedet for Beringstredet. "De kunne krysse hele verden til fots," sier forskeren. "De er så raske!"
I alle fall, ifølge fru Kechum, er dette ubetydelige detaljer: “Vi vet ikke hvordan de kom hit. Vi vet bare at de gjorde det."
Så til nå har ikke studiens særheter vært relatert til metoden, men til tolkningen av resultatene. Men så snart forfatterne begynte å studere spesifikke genom-sekvenser, begynte virkelig alvorlige problemer. Noen prøver hadde nok DNA til å bli sekvensert på en av plattformene med høy gjennomstrømning. Kvalitetspoengene indikerte at det var nok sekvenser til å samle dem i genomet. (Merkelig nok har forskere feilaktig tolket dette som en indikasjon på at de er foran sekvensene til samme individ.)
Maskiner med høy kapasitet produserer vanligvis korte sekvenser på bare hundre baser, mens selv det minste menneskelige kromosomet har mer enn 40 millioner baser. Det er programmer som kan gjenkjenne når en duett av slike fragmenter på 100 baser delvis overlapper hverandre, og det blir mulig å sette sammen et nytt fragment fra dem - allerede fra 150, for eksempel baser. Å søke etter slike overlegg lar deg gradvis bygge opp fragmenter på flere millioner basepar. Denne metoden er ufullkommen (den etterlater "hull" i genomet), men den er praktisk og mye brukt.
Av en eller annen uforståelig grunn brukte ikke heltene våre det. I stedet tok de ett menneskelig kromosom og prøvde å samle noe lignende fra materialet de hadde til rådighet ved hjelp av dataprogrammer.
Men flertallet av DNA-kodende regioner fra pattedyr er konservative, og de stiller seg derfor nydelig på det menneskelige kromosomet, mens den upassende delen av genomet blir ignorert. Med andre ord er denne tilnærmingen nesten garantert å gi noe som ligner det menneskelige genomet.
Et annet problem med denne metoden er at programvaren vanligvis anser kromosomsekvensen til en person som et mål som må oppnås. Hvis programmet ikke finner en perfekt match, vil det se etter den beste tilgjengelige.
Likevel var det ikke mulig å samle hele kromosomet. Datamaskinen produserte tre seksjoner av kromosomet på flere hundre tusen basepar hver, og det menneskelige genomet, husker, inneholder mer enn tre milliarder av dem. Gitt at DNA-kvalitetsindikatoren var høy, kan vi snakke om to ting: enten ble programvaren valgt dårlig, eller det var lite menneskelig DNA.
La oss stoppe en stund og prøve å forestille oss at konklusjonene til forfatterne er korrekte, det vil si at Bigfoot eksisterer og er frukten av kjærlighet til mennesker med noe uidentifisert hominid. Det er kjent at våre forfedre blandet seg med neandertalere og denisovaner, og resultatet av disse ekteskapene burde naturligvis ha blitt noe som en person, fordi neandertalerne og denisovanerne var veldig lik mennesker. For å produsere Bigfoot måtte mennesker derfor krysse av med en fjernere slektning, men ikke så fjern som sjimpansen.
Hvordan ville genomet til et slikt hominin se ut? Genomene til neandertalere og denisovaner ligner veldig på mennesker. Genomet til "hominin X" burde være mer forskjellig fra vårt, men ikke mer enn sjimpansenes genom. Når det gjelder den store strukturen, er genomene fra mennesker og sjimpanser nesten identiske, med bare seks steder med stor strukturell forskjell, det vil si totalt 11 brytpunkter. Og ingen av disse punktene er på det 11. kromosomet, som forfatterne prøvde å rekonstruere, så det er greit.
Mindre innsettinger og slettinger er mer utbredt, men ikke mye. Hvis vi fokuserer på de regionene i genomet der de ovennevnte store regionene som deler mennesker og sjimpanser ikke eksisterer, faller genomene våre sammen med 99%. Det kan antas at genomet til hominin, som vår forfader kunne krysse sammen med, skulle falle sammen med vårt med 97–98%.
Hybrider av den første generasjonen vil ha genomene til foreldrene sine i et forhold på 50 til 50. Naturligvis vil naturlig utvalg si sitt, men generelt er omtrent 90% av det menneskelige genomet ikke under selektivt trykk, og hovedparten av den gjenværende delen faller heller ikke under det bare fordi at det er identisk hos begge foreldrene. Som et resultat vil 98–99% av genene til begge artene bli arvelig tilfeldig.
Selvfølgelig, etter den første generasjonen, vil rekombinasjonen av to genomer begynne, hvis enhet er centimorgan. 1 cM tilsvarer avstanden mellom gener, rekombinasjonen mellom som forekommer med en frekvens på 1%. Hvis du har 50 millioner DNA-basepar, er det like stor sjanse for rekombinasjon og ingen rekombinasjon med hver generasjon. Hos mennesker er en generasjon i gjennomsnitt 29 år, hos sjimpanser - 25. Det kan antas at Bigfoot er rundt 27 år gammel.
Hvis Yeti dukket opp for rundt 13 tusen år siden, har omtrent 481 generasjoner siden endret seg. Dette betyr 241 rekombinasjoner. I gjennomsnitt ser vi ett tegn på rekombinasjon for hver 200 000 basepar eller noe.
Så vi vet hvordan hybridgenomet skal se ut: seksjoner av menneskelig DNA over 100 tusen baser i lengde veksler med segmenter av samme størrelse som ligner på menneskelige, men som fortsatt er forskjellige fra dem. Likhetene mellom det ene og det andre må være veldig sterke, så det ville være vanskelig å fortelle hvor den menneskelige sekvensen ender og den ikke-menneskelige begynner. For å takle dette må man bruke utstyr med en oppløsning i området tusen basepar. Og siden mitokondrie-DNA antyder flere episoder av interbreeding, ville ingen Yeti dele den samme kombinasjonen av menneskelige og ikke-menneskelige regioner.
Genomet som fru Kechum og hennes kolleger prøvde å lure på oss er helt annerledes. Menneskelige lapper er bare noen få hundre basepar. De er blandet med regioner som er helt ulik menneskelige. Et slikt genom støtter ikke hybridhypotesen på noen måte. Men fru Kechum står på sitt: tross alt kunne hybridisering ha skjedd for mye mer enn 13 tusen år siden.
Ansatte i Ars Technica bestemte seg for å uavhengig finne ut hva dette genomet er på ENSEMBL-nettstedet. BLAST-programvaren viste at kromosom 11 samsvarer best med dette settet med sekvenser, noe som er å forvente. Men som vi husker, var det sammen med mennesker noen andre områder. Hvis vi virkelig er en hybrid, bør de i det minste ligne menneskelige, men ingenting av det slaget - for noen ble det ikke funnet noen treff i databasen, mens andre, som det viste seg, tilhører bjørner, mus og rotter, det vil si at vi har vanlige menneskelige prøver foran oss, veldig sterkt forurenset med DNA fra dyr som er vanlige i skogene i Nord-Amerika.
Reanalyse av en av prøvene i et annet laboratorium førte skeptiske genetikere til en lignende konklusjon.
Da datamaskinen ble bedt om å sette sammen det 11. menneskelige kromosomet fra denne hodgepodgeen, fant den de mest passende fragmentene, og fylte hullene mellom dem med alt - noen ganger med menneskelig materiale, noen ganger ikke.
Som du kan se, hadde ikke forfatterne av studien som mål å finne ut hva som lå foran dem. De gikk ut fra den faste troen på at dette var rene yeti DNA-prøver, og alle merkeligheter ble tilskrevet dette. Og årsaken er at fru Kechum så Bigfoot med egne øyne og var ivrig etter å fortelle verden om det. Ifølge henne møtte hun entusiaster som bor på et eller annet hemmelig sted hvor de kan "kommunisere" med yeti. Sistnevnte er vant til mennesker og nærmer seg dem i en slik avstand de kan sees fra.
Hun hevder at slike "møteplasser" holdes hemmelige slik at journalister, jegere og dyreeiere ikke er interessert i snømannen. Kort sagt, de ønsker å beskytte Bigfoot mot overdreven nysgjerrighet som ikke vil gjøre dem bra. Men en dag ble humant mitokondrie-DNA funnet i et hår som ble identifisert som ikke-menneske, og fru Kechum ønsket å skamme skeptikerne.
Og hun anser alle absurditetene i forskningen sin som et mysterium som fortjener videre forskning. "Resultatene er som de er, og jeg skal ikke passe dem inn i konvensjonelle vitenskapelige modeller hvis de ikke passer," sier hun.
