Februarja s. g. Teksaška forenzičarka Melba Kechum in njeni sodelavci so rezultate analize genoma yeti objavili v posebej uveljavljeni spletni reviji De Novo. Že od samega začetka je bilo jasno, da gre za naivno amaterizem in poskus, da se zaželena misel prenese.
K opisu standardnih metod za delo z genskim materialom sta priložena zdrava doza folklore in videoposnetek v YouTubu (glej spodaj), ki menda prikazuje spečega Bigfoota. Zaključek iz tega je naslednji: Bigfoot obstaja in ni opica, temveč hibrid človeka z neznanim homininom.
Uredniki spletne strani Ars Tehnica niso bili preveč leni, da bi podrobno analizirali ta članek in zastavili gospe Kechum nekaj neprijetnih vprašanj - predvsem zato, da bi ugotovili, zakaj je to vse. Kako to, da nekateri na publikacijo gledajo kot na neprevidno izvedeno študijo, drugi pa na veliko znanstveno odkritje?
Članek opisuje dva genoma, izolirana iz vzorcev, domnevno povezanih z Yetijem. Mitohondrijska DNA je očitno človeška. In majhen del jedrskega genoma je mešanica človeških in drugih zaporedij, od katerih so nekatera med seboj povezana, druga pa ne.
Biologi, s katerimi so se posvetovali novinarji, so potrdili očitno: to je posledica kontaminacije in razgradnje vzorcev ter neprevidnega sestavljanja DNK. Ga. Kechum se zagovarja: »Potrudili smo se, da je bil članek popolnoma iskren in znanstven. Ne vem, kaj še potrebuješ. Vse, kar smo želeli, je bilo dokazati njihov obstoj in uspelo nam je."
Najprej razumemo, zakaj se ji zdi delo opravljeno brezhibno in zakaj se moti.
Najprej poudarjamo, da so obdelavo in pripravo vzorcev (in to je v takem primeru glavno) opravili sodni izvedenci. Nobenega dvoma ni, da lahko te ljudi imenujemo znanstveniki, ker sodno-medicinski pregled temelji na načelu ponovljivosti eksperimentalnih rezultatov, ki je bistvo temeljne znanstvene metode. Toda v nasprotju z genetikom je forenzik osredotočen na rezultate. Očitno je bil to vzrok napake.
Analiza DNK se že vrsto let uporablja v forenziki, razviti so bili standardni postopki, ki so se izkazali. Toda te metode nikoli niso namenjene popolni dešifriranju genoma - dovolj je pridobiti podatke, ki jih je mogoče predložiti sodišču kot dokaze. In avtorji "študije" so resnično želeli domišljijski žiriji dokazati, da Yeti obstaja.
Promocijski video:
Kot vzorci so bili uporabljeni kosi las različnih velikosti. Las je pogost obiskovalec laboratorijev forenzikov, ki mora običajno ugotoviti, ali pripada osebi, natančneje določenemu osumljencu itd. V tem primeru so raziskovalci ugotovili, da lasje niso ljudje. V redu, gremo naprej.
Če lasje nosijo folikle, lahko DNA izvlečemo iz celic. To je bilo storjeno - s standardnim postopkom forenzične preiskave. Sprejeti so bili enako standardni ukrepi za izločitev vseh tujih DNA.
Po mnenju gospe Kechum je to uspelo: pridobljena je čista DNA lastnice las, zato so zaključki iz njene analize pravilni in Bigfoot obstaja. Samo pomislite - lasje so nečloveški, mitohondrijska DNA, ki se podeduje le po materini liniji, pa je človeška!
Da, včasih (ali bolje rečeno skoraj vedno - vsak biolog vam bo povedal) nobeni varnostni ukrepi ne morejo zavarovati pred napakami. Toda kako pravico moramo reči, da so v tem primeru raziskovalci resnično zgrešili in analizirali onesnažene vzorce? Zelo preprosto: analiza je prinesla notranje nasprotujoče si informacije. V njem je bilo treba videti znak napake in še enkrat preveriti rezultate.
Metoda verižne reakcije s polimerazo (PCR) se uporablja za ojačanje človeško specifičnih zaporedij DNA. Z uporabo kratkih zaporedij, ki se kombinirajo z deli človeškega genoma, lahko naredimo več kopij ene molekule DNA v vzorcu in jih tako lažje zaznamo. V tem primeru so bili uporabljeni takšni PCR, ki omogočajo identifikacijo odsekov DNA, katerih dolžine se razlikujejo v različnih človeških populacijah, kar je zelo koristno za forenzično znanost.
Če človeška DNK ni zelo uničena, bi morale reakcije nedvoumno pričati o tem. Podoben rezultat dobimo pri analizi vzorcev, ki vsebujejo DNA bližnjih človeških sorodnikov (spomnimo, genom šimpanza sovpada z našim za več kot 95%). Dlje ko je žival od človeka, manj pogosto se sprožijo reakcije, PCR pa vse pogosteje daje zaporedja napačne dolžine, ker se sestava DNA med evolucijo spremeni.
Toda ne pričakujte, da bo DNA mirno sedela in čakala, da pridete do nje. Z lahkoto se razbije na drobce, ki sčasoma postanejo manjši, to pa vpliva tudi na rezultat reakcij.
Ker so Kechum in njeni sodelavci storili vse, kar se jim je zdelo primerno, so videli kaos. Nekatere reakcije so dale PCR izdelke pričakovane človeške velikosti, druge pa nečloveške. Slednje bi bilo logično razlagati kot popolno odsotnost reakcij ali celo genskega materiala. Slika se je ponavljala znova in znova in treba je bilo ugotoviti, ali je vzorec pripadal živali, daleč od ljudi na evolucijskem drevesu, ali pa je bila DNK močno razgrajena.
Znanstveniki so uporabili elektronsko mikroskopijo in videli kratke drobce DNA, od katerih so nekateri imeli enojno (in ne dvojno) vijačnico. Prameni se vežejo na nekatere koščke in se nato razdelijo v enoverične odseke, ki se ponovno pritrdijo na posamezne molekule. Podoben vzorec opazimo v prisotnosti genskega materiala sesalca, ki je daleč od nas - zaporedja, ki kodirajo beljakovine, precej dobro sovpadajo, vmesne regije DNA pa so zelo različne.
Z eno besedo je vse kazalo, da je DNK slabo ohranjena in verjetno onesnažena. To tudi nakazuje, da metode, uporabljene za pridobivanje čiste DNA, niso bile zadostne. A avtorji so se odločili, da je pred njimi le zelo nenavaden vzorec.
A žal ni "samo zelo nenavadnih" vzorcev. Ljudje se ne morejo križati z drugimi primati. Da, naši predniki so se parili z neandertalci in Denisovci, vendar jih lahko štejemo le za polovico sapiensa, ker je naša DNK zelo podobna. Namesto da bi šli z očitno napačne poti, so raziskovalci šli ven. Po ugotovitvi, da je vsaj del DNK človek, so ugotovili, da so našli hibrida človeka in nekaterih drugih primatov.
V nespecializirani literaturi se pogosto spregleda, da človeške celice dejansko vsebujejo dva genoma. Človek živi v kromosomih in je shranjen v jedru - o tem se običajno govori, ko gre za človeški genom. Drugo najdemo v mitohondrijih, majhnih organelah, ki proizvajajo večino celičnega ATP. To so potomci nekoč prostih bakterij, ki so pred milijardami let svoje življenje trdno povezale s celicami, vendar so ohranile relikvijo svojega genoma.
Mitohondrijska DNA je dragoceno orodje za sledenje populacij ljudi in drugih vrst. Ker ta genom nima celotnega nabora orodij za popravilo DNK in ne more opraviti postopka rekombinacije, mutira mnogo hitreje kot jedrski. To vodi do dejstva, da imajo celo tesno povezane populacije razlike v mitohondrijski DNK. Poleg tega vsaka celica vsebuje na stotine mitohondrijev in vsaka ima na desetine kopij genoma. Zato je vedno relativno enostavno dobiti vzorce mitohondrijske DNA, tudi če je vzorec močno razgrajen ali kontaminiran.
Zato so avtorji s sekvenciranjem mitohondrijskega genoma svojih vzorcev dobili zaporedja človeka in ne primata, ki je le oddaljen od človeka.
Vse kaže, da je bilo uspešno križanje med ljudmi in sorodnimi vrstami (na primer neandertalci in denisovci) razmeroma redko. Smiselno je pričakovati, da ima bitje, ki spominja na pohodniško preprogo, do človeka manj razmerja kot prej omenjeno, to pomeni, da se možnosti za križanje še zmanjšajo. Vendar so vzorci dali različna zaporedja mitohondrijske DNA, kar pomeni, da se je križanje zgodilo večkrat. Poleg tega se izkaže, da se hibridi nikoli niso križali s samicami teh hipotetičnih primatov. Končno se zdi, da so ti primati izumrli, saj ni bil najden noben primer njihove mitohondrijske DNA.
Kakšne ženske so, ki so se dogovorile za parjenje z nekaterimi neznanimi opicami? Če želite slediti sodobnim znanstvenim idejam, se zanesite na prebivalstvo, ki je nekoč živelo v Aziji in katerega ločene veje so kasneje prodrle v Ameriko. V Ameriki (do pred kratkim) ni živelo nobeno drugo ljudstvo. Toda, žal, v mitohondrijski DNK ni bilo mogoče najti azijske sledi. Večina zaporedij je evropskega izvora, nekaj pa je tudi afriških primerov.
Ga. Kechum je enega od vzorcev podrobno opisala. Po njenih besedah pripada haplotipu, ki je nastal v Španiji pred približno 13 tisoč leti. Do hibridizacije torej ni moglo priti pred pojavom tega haplotipa.
Na prvi pogled je nemogoče zgraditi skladno hipotezo, ki bi temeljila na tej zmedi. Očitno so raziskovalci končali s človeškimi vzorci in močno onesnaženimi, kar dobro pojasnjuje raznolikost in starost zaporedij.
A ne pozabimo, da za gospo Kechum možnost očitne razlage ne pride v poštev. Avtorji nakazujejo, da so v zadnji ledeni dobi skupine Evropejcev in Afričanov (sic!), Ki so tavale po neskončnih ledenikih severnega Atlantika, tavale v Severno Ameriko. Obstaja hipoteza, da so lovci solutrejske kulture prečkali Atlantik na ledu in na vzhodnih obalah Severne Amerike ustanovili več naselij, nato pa so izumrli ali so jih priseljeni iz Azije asimilirali. Toda gospe Kechum ta predpostavka iz nekega razloga ni bila všeč. Ne izključuje možnosti, da bi prehod lahko potekal tudi v Evropi, nato pa je Bigfoot nekako končal v Ameriki - najverjetneje čez kopenski most na mestu Beringove ožine. "Ves svet bi lahko prečkali peš," pravi raziskovalec. "Tako hitri so!"
V vsakem primeru so po besedah gospe Kechum to nepomembne podrobnosti: »Ne vemo, kako so prišli sem. Vemo le, da so to storili."
Torej do zdaj čudnosti študije niso bile povezane z metodo, temveč z razlago rezultatov. A takoj ko so avtorji začeli preučevati določena genomska zaporedja, so se začele res resne težave. Nekateri vzorci so nosili dovolj DNA, da so jih lahko sekvencirali na eni od visoko zmogljivih platform. Ocena kakovosti je pokazala, da je bilo dovolj zaporedij, da jih je bilo mogoče sestaviti v genom. (Nenavadno je, da so znanstveniki to napačno razlagali tako, da kažejo, da so pred zaporedji istega posameznika.)
Stroji z visoko zmogljivostjo običajno proizvajajo kratka zaporedja le sto baz, medtem ko ima tudi najmanjši človeški kromosom več kot 40 milijonov baz. Obstajajo programi, ki lahko prepoznajo, ko se duet takih fragmentov s 100 bazami delno prekriva in iz njih je mogoče sestaviti nov fragment - že od 150, na primer baz. Iskanje takšnih prekrivanj vam omogoča postopno sestavljanje fragmentov več milijonov baznih parov. Ta metoda je nepopolna (pušča "luknje" v genomu), vendar je priročna in široko uporabljena.
Iz nerazumljivega razloga ga naši junaki niso uporabili. Namesto tega so vzeli en človeški kromosom in z uporabo računalniških programov poskušali sestaviti nekaj podobnega iz materiala, s katerim so razpolagali.
Toda večina regij, ki kodirajo DNA sesalcev, je konzervativnih in se zato lepo ujemajo s človeškim kromosomom, neprimerni del genoma pa se prezre. Z drugimi besedami, ta pristop skoraj zagotovo daje nekaj podobnega človeškemu genomu.
Druga težava te metode je, da programska oprema običajno obravnava zaporedje kromosomov osebe kot cilj, ki ga je treba doseči. Če program ne najde popolnega ujemanja, bo poiskal najboljšega, ki je na voljo.
Kljub temu ni bilo mogoče zbrati celotnega kromosoma. Računalnik je ustvaril tri odseke kromosoma po nekaj sto tisoč baznih parov, človeški genom pa jih, spomnimo, vsebuje več kot tri milijarde. Glede na to, da je bil kazalnik kakovosti DNK visok, lahko govorimo o dveh stvareh: ali je bila programska oprema izbrana slabo ali pa je bilo človeške DNK malo.
Ustavimo se za nekaj časa in si poskusimo predstavljati, da so sklepi avtorjev pravilni, torej Bigfoot obstaja in je plod ljubezni ljudi z nekaterim neidentificiranim hominidom. Znano je, da so se naši predniki križali z neandertalci in Denisovci, rezultat teh zakonskih zvez pa bi moral biti seveda podoben moškemu, ker so bili neandertalci in Denisovci zelo podobni ljudem. Zato so se ljudje za proizvodnjo Bigfoota križali z nekaterim bolj oddaljenim sorodnikom, vendar ne tako daleč kot šimpanz.
Kako bi izgledal genom takega hominina? Genomi neandertalcev in Denisovcev so zelo podobni ljudem. Genom "hominina X" bi se moral bolj razlikovati od našega, vendar ne bolj kot genom šimpanzov. Kar zadeva obsežno strukturo, sta človeški in šimpanzovski genoma skoraj enaka, saj ima le šest lokacij z veliko strukturno razliko, torej skupaj 11 mejnih točk. In nobena od teh točk ni na 11. kromosomu, ki so ga avtorji poskušali rekonstruirati, tako da je v redu.
Manjši vstavki in izbrisi so bolj razširjeni, vendar ne veliko. Če se osredotočimo na tiste predele genoma, kjer zgoraj omenjeni veliki odseki, ki bi ločevali ljudi in šimpanze, ne obstajajo, potem naši genomi z njimi sovpadajo za 99%. Predvidevamo lahko, da bi moral genom hominina, s katerim bi se lahko križal naš prednik, sovpadati z našim za 97–98%.
Hibridi prve generacije bodo imeli genom svojih staršev v razmerju 50 proti 50. Seveda bo naravna beseda povedala svoje mnenje, vendar na splošno približno 90% človeškega genoma ni pod selektivnim pritiskom, večina preostalega pa tudi ne spada pod to, ker da je pri obeh starših enako. Posledično bo naključno podedovanih 98–99% genov obeh vrst.
Seveda se bo po prvi generaciji začela rekombinacija dveh genomov, katerih enota je centimorgan. 1 cM ustreza razdalji med geni, katerih rekombinacija se zgodi s frekvenco 1%. Če imate 50 milijonov baznih parov DNA, potem obstaja enaka možnost rekombinacije in ne rekombinacije z vsako generacijo. Pri ljudeh je ena generacija v povprečju približno 29 let, pri šimpanzih - 25. Lahko domnevamo, da je Bigfoot star približno 27 let.
Če so se Yeti pojavili pred približno 13 tisoč leti, se je od takrat spremenilo približno 481 generacij. To pomeni 241 rekombinacij. V povprečju bomo videli en znak rekombinacije za vsakih 200k osnovnih parov ali kaj podobnega.
Tako vemo, kako bi moral biti videti hibridni genom: odseki človeške DNK, dolgi več kot 100 tisoč baz, se izmenjujejo s segmenti enake velikosti, ki so podobni človeškim, a še vedno drugačni od njih. Podobnosti med enim in drugim morajo biti zelo močne, zato bi bilo težko ugotoviti, kje se človeško zaporedje konča in nečloveško začne. Da bi se s tem spopadli, bi morali uporabiti opremo z ločljivostjo v območju tisoč baznih parov. In ker mitohondrijska DNK namiguje na več epizod križanja, noben Yeti ne bi delil iste kombinacije človeških in nečloveških regij.
Genom, ki so ga gospa Kechum in njeni kolegi poskušali vztrajati pri nas, je popolnoma drugačen. Človeški madeži so dolgi le nekaj sto osnovnih parov. Mešajo se z regijami, ki so povsem drugačne od človeških. Takšen genom nikakor ne podpira hibridne hipoteze. Toda gospa Kechum se drži: konec koncev je do hibridizacije lahko prišlo že pred več kot 13 tisoč leti.
Zaposleni v Ars Technici so se odločili, da samostojno ugotovijo, kaj je ta genom, na spletni strani ENSEMBL. Programska oprema BLAST je pokazala, da kromosom 11 najbolj ustreza temu nizu zaporedij, kar je pričakovati. Ampak, kot se spomnimo, je bilo skupaj s človekom še nekaj drugih področij. Če smo res hibrid, bi morali biti vsaj podobni človeškim, vendar nič takega - za nekatere v bazi ni bilo mogoče najti nobenih zadetkov, drugi pa, kot se je izkazalo, pripadajo medvedom, miši in podganam, to pomeni, da imamo pred seboj navadne človeške vzorce, zelo močno onesnažena z DNK živali, pogostih v gozdovih Severne Amerike.
Ponovna analiza enega od vzorcev v drugem laboratoriju je skeptične genetike pripeljala do podobnega zaključka.
Ko so računalnik prosili, naj iz te mešanice sestavi 11. človeški kromosom, je našel najprimernejše drobce in vrzeli med njimi zapolnil z vsem - včasih s človeškim materialom, včasih ne.
Kot lahko vidite, avtorji študije niso želeli ugotoviti, kaj je pred njimi. Izhajali so iz trdega prepričanja, da gre za vzorce čiste jeti DNA, in temu so pripisali vse čudnosti. Razlog je ta, da je gospa Kechum Bigfoota videla na lastne oči in je želela svetu povedati o tem. Po njenih besedah se je srečala z navdušenci, ki živijo v nekem skrivnem kraju, kjer lahko "komunicirajo" z jetiji. Slednji so ljudi navajeni in se jim približujejo v takšni razdalji, s katere jih je mogoče gledati.
Trdi, da so taka "zbirališča" zaupna, tako da novinarjev, lovcev in lastnikov živalskih vrtov snežak ne zanima. Skratka, Bigfoota želijo zaščititi pred pretirano radovednostjo, ki jim ne bo koristila. Toda nekega dne so v dlaki, ki je bila prepoznana kot nečloveška, našli človeško mitohondrijsko DNK in gospa Kechum je skeptike želela posramiti.
In meni, da so vse absurdnosti njenega raziskovanja skrivnost, ki si zasluži nadaljnje raziskave. "Rezultati so takšni, kot so, in jih ne bom umeščal v običajne znanstvene modele, če ne ustrezajo," pravi.