Кому мешает ДНК-генеалогия?

В ДНК-генеалогии встречаются симметричные, однородные деревья гаплотипов, которые с хорошей точностью описываются одним общим предком, от которого произошли большинство (или все) гаплотипов в данной выборке. Примером является большая выборка из 968 гаплотипов гаплогруппы I1

Рис. 19. Дерево из 968 гаплотипов гаплогруппы I1 в 111-маркерном формате

Все 968 гаплотипов имели 14891 мутаций в 67 маркерах, и 24990 мутаций в 111 маркерах. Это дает 14891/968/0.12 = 128 → 147 условных поколений, или 3675±370 лет до общего предка по 67-маркерным гаплотипам, и 24990/968/0.198 = 130 → 149 условных поколений, или 3725±370 лет до общего предка по 111-маркерным гаплотипам. Калькулятор Килина-Клёсова дает соответственно 3618±363 и 3686±369 лет до общего предка.

Еще пример – серия из 829 гаплотипов гаплогруппы R1b-U106 в 111-маркерном формате:

Рис. 20. Дерево из 829 гаплотипов гаплогруппы R1b-U106 в 111-маркерном формате

Все 829 гаплотипов имели 13254 мутаций в 67 маркерах, и 20874 мутаций в 111 маркерах. Это дает 13254/829/0.12 = 133 → 154 условных поколений, или 3850±390 лет до общего предка по 67-маркерным гаплотипам, и 20874/829/0.198 = 127 → 146 условных поколений, или 3650±370 лет до общего предка по 111-маркерным гаплотипам. Калькулятор Килина-Клёсова дает соответственно 3822±385 и 3850±387 лет до общего предка.

Значительно чаще встречаются деревья несимметричные, или еще более выраженные, с характерными ветвями. Так, 245 111-маркерных гаплотипов гаплогруппы I2 образуют следующее дерево:

Рис. 21. Дерево из 245 гаплотипов гаплогруппы I2 в 111-маркерном формате

В этом дереве можно выделить три основные ветви – верхнюю из 157 гаплотипов, и две нижних из 35 и 52 гаплотипов. Для краткости, приведем их датировки без подробных расчетов, и без округления. Для первой ветви, общий предок жил (расчет по 67-и 111-маркерным гаплотипам) 6986±707 и 7285±734 лет назад; для второй ветви – 3517±384 и 3542±374 лет назад; для третьей ветви 5098±533 и 5066±521 лет назад. Отметим, насколько согласуются данные для 67– и 111-маркерных гаплотипов.

Еще пример дерева гаплотипов с выраженной ветвью – для серии из 739 111-маркерных гаплотипов гаплогруппы J1.

Рис. 22. Дерево из 739 гаплотипов гаплогруппы J1 в 111-маркерном формате

Здесь нижняя ветвь (слева) состоит из 72 гаплотипов, ее общий предок жил (расчет по 67– и 111-маркерным гаплотипам) 8114±830 и 8469±859 лет назад; общий предок гаплотипов верхней ветви – 3355±337 и 3245±326 лет назад. Датировки здесь не округлены, и, строго говоря, представление данных в таком виде математически некорректно, здесь это представлено сугубо для иллюстрации. Некорректно – потому, что при погрешности в сотни лет давать датировки с точностью до одного года просто бессмысленно. Здесь еще одно упрощение – левая ветвь на дереве старше, чем правая, а общий расчет их «возраст» усреднил. То, что правая ветвь заметно «моложе» – видно и на глаз, там высота «гребенки» гаплотипов меньше. Левую ветвь мы будем анализировать ниже, при ответе на Вопрос 98, это – гаплотипы евреев и арабов, происходящие от одного общего предка, который жил примерно 4000 лет назад.

Экстремальные случаи неоднородных деревьев гаплотипов иллюстрируются, например, на рис. 13. Теоретически, расчет времени до общего предка для таких деревьев можно вести только в том случае, когда все ветви дерева имеют одинаковый «вес», то есть все ветви одинаковы по численности и по возрасту. На дереве на рис. 13 этого нет, и при расчетах по всему дереву, «чохом», получается «датировка» некого фантомного предка, не имеющая ничего общего с реальностью. Но так работают популяционные генетики. На самом деле нужно обработку каждой ветви проводить раздельно.

Вопрос 81. Почему константы скоростей мутаций – «константы», если они во всех маркерах разные?