I februari med. g. Texas kriminaltekniker Melba Kechum och hennes kollegor publicerade resultaten av yeti-genomanalysen i den speciellt etablerade internettidningen De Novo. Redan från början var det klart att detta var naiv amatörism och ett försök att förmedla önsketänkandet.
En hälsosam dos folklore och en YouTube-video (se nedan), som förmodligen visar en sovande Bigfoot, bifogas beskrivningen av standardmetoder för att arbeta med genetiskt material. Slutsatsen från detta är följande: Bigfoot existerar, och det är inte en apa, utan en hybrid av en man med ett okänt hominin.
Redaktörerna på Ars Tehnica-webbplatsen var inte för lata för att analysera den artikeln i detalj och ställa Kechum några obehagliga frågor - främst för att ta reda på varför det här är allt. Hur kan det hända att vissa ser en publikation som en slarvig utförd studie, medan andra ser en stor vetenskaplig upptäckt?
Artikeln beskriver två genom som isolerats från prover som påstås relaterade till Yeti. Mitokondriellt DNA är helt klart mänskligt. Och en liten del av kärnkraftsgenomet är en blandning av mänskliga och andra sekvenser, varav några är relaterade till varandra, andra inte.
De biologer som rådfrågades av journalisterna bekräftade det uppenbara: detta är resultatet av kontaminering och nedbrytning av prover, liksom slarvig montering av DNA. Kechum försvarar sig själv:”Vi gjorde vårt bästa för att göra artikeln helt ärlig och vetenskaplig. Jag vet inte vad du behöver mer. Allt vi ville var att bevisa deras existens, och vi lyckades."
Låt oss först förstå varför hon tycker att jobbet gjordes felfritt och varför hon har fel.
Först och främst betonar vi att bearbetning och beredning av prover (och detta är det viktigaste i ett sådant fall) utfördes av kriminaltekniska experter. Det råder ingen tvekan om att dessa människor kan kallas forskare, för rättsmedicinsk undersökning bygger på principen om reproducerbarhet av experimentella resultat, kärnan i hörnstenen i den vetenskapliga metoden. Men till skillnad från en genetiker fokuserar en kriminaltekniker på resultat. Tydligen var detta orsaken till felet.
DNA-analys har använts i kriminalteknik i många år, standardprocedurer har utvecklats som har visat sig vara värd. Men dessa metoder syftar aldrig till att helt dechiffrera genomet - det räcker att få data som kan presenteras för domstolen som bevis. Och författarna till "studien" ville verkligen bevisa för en imaginär jury att Yeti existerar.
Kampanjvideo:
Hårbitar i olika storlekar användes som prover. Hår är en frekvent besökare i laboratorier för rättsmedicinska forskare, som vanligtvis behöver avgöra om det tillhör en person, närmare bestämt en specifik misstänkt etc. I detta fall drog forskarna slutsatsen att håret inte är mänskligt. Okej, låt oss gå vidare.
Om håret bär folliklar kan DNA extraheras från cellerna. Detta gjordes - genom en standard kriminalteknisk undersökning. Lika standardåtgärder vidtogs för att rensa bort allt främmande DNA.
Enligt Kechum lyckades det: rent DNA från hårets ägare erhölls, och därför är slutsatserna från hennes analys korrekta och Bigfoot finns. Tänk bara - håret är omänskligt, och mitokondriellt DNA, som bara ärvs genom moderlinjen, är mänskligt!
Ja, ibland (eller snarare, nästan alltid - någon biolog kommer att berätta för dig) kan inga försiktighetsåtgärder försäkra sig mot fel. Men vilken rätt har vi att säga att i det här fallet gjorde forskarna verkligen ett misstag och analyserade de förorenade proverna? Det är väldigt enkelt: analysen har tagit fram internt motstridig information. Det var nödvändigt att se en indikation på ett fel och att dubbelkontrollera resultaten.
Metoden med polymeraskedjereaktion (PCR) används för att amplifiera humana specifika DNA-sekvenser. Genom att använda korta sekvenser som kombineras med delar av det mänskliga genomet kan flera kopior av en enda DNA-molekyl göras i ett prov och därmed lättare att detektera. I detta fall användes sådana PCR, vilket gör det möjligt att identifiera DNA-sektioner vars längder varierar i olika mänskliga populationer, vilket är mycket användbart för kriminalteknisk vetenskap.
Om mänskligt DNA inte förstörs så mycket bör reaktionerna entydigt vittna om detta. Ett liknande resultat erhålls från analysen av prover som innehåller DNA från nära mänskliga släktingar (minns att schimpansens genomfall sammanfaller med vårt med mer än 95%). Ju längre ett djur är från en person, desto mindre utlöses reaktionerna och PCR ger allt oftare sekvenser av fel längd, eftersom sammansättningen av DNA förändras under evolutionen.
Men förvänta dig inte att DNA ska sitta tyst och vänta på att du kommer till det. Det bryts lätt upp i fragment, som blir mindre med tiden, och detta påverkar också resultatet av reaktioner.
Efter att ha gjort vad de såg lämpligt såg Kechum och hennes kollegor kaos. Vissa reaktioner gav PCR-produkter av förväntad mänsklig storlek, andra icke-mänskliga. Det skulle vara logiskt att tolka det senare som en fullständig frånvaro av reaktioner eller till och med genetiskt material. Bilden upprepade sig om och om igen, och man måste dra slutsatsen att antingen provet tillhörde ett djur långt borta från människor på det evolutionära trädet, eller så blev DNA försämrat.
Forskare använde elektronmikroskopi och såg korta fragment av DNA, varav några hade en (snarare än dubbel) helix. Strängarna binder till några av bitarna och avviker sedan i enkelsträngade sektioner, som åter fäster vid enskilda molekyler. Ett liknande mönster observeras i närvaro av det genetiska materialet hos ett däggdjur långt ifrån oss - sekvenserna som kodar för proteinerna sammanfaller ganska bra, och de mellanliggande DNA-regionerna är mycket olika.
Med ett ord indikerade allt att DNA var dåligt bevarat och troligen förorenat. Detta antyder också att metoderna som användes för att erhålla rent DNA var otillräckliga. Men författarna bestämde att framför dem bara var ett mycket ovanligt urval.
Men tyvärr finns det inga”bara mycket ovanliga” prover. Människor kan inte krossa andra primater. Ja, våra förfäder parade sig med neandertalare och denisovaner, men de kan bara betraktas som halva sapiens, eftersom vårt DNA är mycket lika. Men istället för att gå ur den uppenbarligen felaktiga vägen gick forskarna helt ut. Efter att ha upptäckt att åtminstone en del av DNA: t är mänskligt drog de slutsatsen att de hade hittat en hybrid av en människa och någon annan primat.
I den icke-specialiserade litteraturen förbises det ofta att mänskliga celler faktiskt innehåller två genom. Man bor i kromosomerna och lagras i kärnan - det är det som man oftast talar om när det gäller det mänskliga genomet. Den andra finns i mitokondrier, små organeller som producerar det mesta av den cellulära ATP. Dessa är ättlingar till en gång fria bakterier som för miljarder år sedan länkade sina liv med celler, men behöll en relik av deras genom.
Mitokondriellt DNA är ett värdefullt verktyg för att spåra populationer av människor och andra arter. Eftersom detta genom inte har en komplett uppsättning DNA-reparationsverktyg och inte kan genomgå rekombinationsprocessen, muteras det mycket snabbare än det nukleära. Detta leder till att även närbesläktade populationer har skillnader i mitokondriellt DNA. Dessutom innehåller varje cell hundratals mitokondrier, och alla har dussintals kopior av genomet. Därför är det alltid relativt enkelt att få prover av mitokondriellt DNA, även om provet är kraftigt nedbrytat eller förorenat.
Följaktligen, genom att sekvensera det mitokondriella genomet i deras prover, fick författarna sekvenserna av en människa, och inte en primat, bara avlägset relaterad till människor.
Allt tyder på att framgångsrik avel mellan människor och nära besläktade arter (som neandertalare och Denisovans) var relativt sällsynt. Det är vettigt att förvänta sig att den varelse som liknar en vandringsmatta har mindre förhållande till en person än de ovan nämnda, det vill säga chanserna för interbreeding minskas ytterligare. Proverna gav emellertid olika sekvenser av mitokondriellt DNA, vilket innebär att korsningen skedde många gånger. Dessutom visar det sig att hybriderna aldrig har passerat kvinnorna från dessa hypotetiska primater. Slutligen verkar dessa primater ha utrotats eftersom inget exempel på mitokondriellt DNA har hittats.
Vilken typ av kvinnor är de som gick med på att para sig med några okända apor? Om du vill hålla koll på moderna vetenskapliga idéer, bör du lita på befolkningar som en gång bodde i Asien och vars separata grenar senare trängde in i Amerika. Inga andra människor bodde i Amerika (förrän nyligen). Men tyvärr var det inte möjligt att hitta ett asiatiskt spår i mitokondriellt DNA. De flesta sekvenser är av europeiskt ursprung, och det finns också ett par afrikanska exempel.
Kechum beskrev ett av proverna i detalj. Enligt henne tillhör det en haplotyp som uppstod i Spanien för cirka 13 tusen år sedan. Därför kunde hybridisering inte ha inträffat innan denna haplotyp uppträdde.
Vid första anblicken är det omöjligt att bygga en sammanhängande hypotes baserad på denna röra. Uppenbarligen slutade forskarna med humana prover och kraftigt kontaminerade, vilket förklarar mångfalden och åldern hos sekvenserna.
Men låt oss inte glömma att för Kechum är möjligheten till en uppenbar tolkning utesluten. Författarna föreslår att under den senaste istiden, grupper av européer och afrikaner (sic!), Vandrade över de oändliga glaciärerna i Nordatlanten, vandrade in i Nordamerika. Det finns faktiskt en hypotes att jägarna från den solutreaniska kulturen korsade Atlanten på isen och grundade flera bosättningar vid Nordamerikas östra stränder, varefter de antingen dött ut eller assimilerades av invandrare från Asien. Men fru Kechum gillade av detta skäl inte detta antagande. Hon utesluter inte möjligheten att korsning kunde ha inträffat i Europa, varefter Bigfoot på något sätt hamnade i Amerika - troligen över en landbro vid platsen för Beringstredet. "De kunde korsa hela världen till fots", säger forskaren. "De är så snabba!"
Enligt Kechum är det i alla fall obetydliga detaljer:”Vi vet inte hur de kom hit. Vi vet bara att de gjorde det."
Så fram till nu har studiens konstigheter inte relaterats till metoden utan till tolkningen av resultaten. Men så snart författarna började studera specifika genomsekvenser började riktigt allvarliga problem. Vissa prover bar tillräckligt med DNA för att sekvenseras på en av plattformarna med hög kapacitet. Kvalitetspoängen indikerade att det fanns tillräckligt många sekvenser för att montera dem i genomet. (Konstigt nog har forskare felaktigt tolkat detta som ett tecken på att de står framför sekvenser för samma individ.)
Maskiner med hög kapacitet producerar vanligtvis korta sekvenser på bara hundra baser, medan även den minsta mänskliga kromosomen har mer än 40 miljoner baser. Det finns program som kan känna igen när en duett av sådana fragment på 100 baser delvis överlappar varandra och det blir möjligt att montera ett nytt fragment från dem - redan från 150, till exempel baser. Att söka efter sådana överlägg kan du gradvis bygga upp fragment på flera miljoner baspar. Denna metod är ofullkomlig (den lämnar "hål" i genomet), men den är bekväm och används ofta.
Av någon oförståelig anledning använde våra hjältar det inte. Istället tog de en mänsklig kromosom och försökte med hjälp av datorprogram sätta ihop något liknande från det material som de hade till förfogande.
Men majoriteten av däggdjurs-DNA-kodande regioner är konservativa och därför raderar de vackert på den mänskliga kromosomen, medan den olämpliga delen av genomet ignoreras. Med andra ord är detta tillvägagångssätt nästan garanterat att ge något som liknar det mänskliga genomet.
Ett annat problem med den här metoden är att programvaran vanligtvis ser en persons kromosomsekvens som ett mål som måste uppnås. Om programmet inte hittar en perfekt matchning kommer det att leta efter den bästa tillgängliga.
Ändå var det inte möjligt att samla hela kromosomen. Datorn producerade tre delar av kromosomen med flera hundra tusen baspar vardera, och det mänskliga genomet, minns, innehåller mer än tre miljarder av dem. Med tanke på att DNA-kvalitetsindikatorn var hög kan vi prata om två saker: antingen valdes programvaran dåligt eller så fanns det lite mänskligt DNA.
Låt oss stanna en stund och försöka föreställa oss att författarnas slutsatser är korrekta, det vill säga Bigfoot finns och är frukten av kärlek hos människor med någon oidentifierad hominid. Det är känt att våra förfäder blandade sig med neandertalare och denisovaner, och resultatet av dessa äktenskap borde naturligtvis ha varit ungefär som en man, för neandertalare och denisovaner var mycket lika människor. Följaktligen, för att producera Bigfoot, var människor tvungna att krossa med någon mer avlägsen släkting, men inte så avlägsen som schimpansen.
Hur skulle genomet på ett sådant hominin se ut? Genomet från Neanderthals och Denisovans liknar mycket människor. Genomet av "hominin X" borde skilja sig mer från vårt, men inte mer än schimpansernas genom. När det gäller storskalig struktur är det mänskliga och schimpansgenomet nästan identiskt, med bara sex platser med en stor strukturell skillnad, det vill säga totalt 11 brytpunkter. Och ingen av dessa punkter finns på den 11: e kromosomen, som författarna försökte rekonstruera, så det är okej.
Mindre infogningar och raderingar är mer utbredda, men inte mycket. Om vi fokuserar på de regioner i genomet där det inte finns några ovan nämnda stora sektioner som skiljer människor och schimpanser, sammanfaller våra genom med dem med 99%. Man kan anta att det hominingenom, som vår förfader kunde krossa med, skulle sammanfalla med vårt med 97–98%.
Hybrider av den första generationen kommer att ha sina föräldrars genom i förhållandet 50 till 50. Naturligtvis kommer naturligt urval att säga, men i allmänhet är cirka 90% av det mänskliga genomet inte under selektivt tryck, och huvuddelen av den återstående delen faller inte heller under det bara för att det är identiskt hos båda föräldrarna. Som ett resultat är 98-99% av generna från båda arterna slumpmässigt ärvda.
Naturligtvis, efter den första generationen, kommer rekombinationen av två genom att börja, vars enhet är centimorgan. 1 cM motsvarar avståndet mellan gener, vars rekombination inträffar med en frekvens på 1%. Om du har 50 miljoner DNA-baspar är det lika stor chans att rekombineras och ingen rekombination med varje generation. Hos människor är en generation i genomsnitt cirka 29 år, hos schimpanser - 25. Man kan anta att Bigfoot är cirka 27 år gammal.
Om Yeti uppträdde för ungefär 13 tusen år sedan, har sedan 481 generationer förändrats sedan dess. Detta innebär 241 rekombinationer. I genomsnitt ser vi ett tecken på rekombination för varje 200 000 baspar eller något.
Så vi vet hur hybridgenomet ska se ut: sektioner av humant DNA över 100 tusen baser i längd växlar med segment av samma storlek som liknar mänskliga, men ändå skiljer sig från dem. Likheterna mellan den ena och den andra måste vara mycket starka, så det skulle vara svårt att säga var den mänskliga sekvensen slutar och den icke-mänskliga börjar. För att hantera detta måste man använda utrustning med en upplösning i området tusen baspar. Och eftersom mitokondriellt DNA antyder flera episoder av interbreeding, skulle ingen Yeti dela samma kombination av mänskliga och icke-mänskliga regioner.
Genomet som fru Kechum och hennes kollegor försökte fästa på oss är helt annorlunda. Mänskliga lappar är bara några hundra baspar långa. De blandas med regioner som är helt olikt mänskliga. Ett sådant genom stöder inte hybridhypotesen på något sätt. Men fru Kechum står på sin plats: trots allt kunde hybridisering ha inträffat för mycket mer än 13 tusen år sedan.
Anställda på Ars Technica bestämde sig för att självständigt ta reda på vad detta genom är på ENSEMBL-webbplatsen. BLAST-programvaran visade att kromosom 11 motsvarar bäst denna uppsättning sekvenser, vilket kan förväntas. Men som vi minns fanns det några andra områden tillsammans med människan. Om vi verkligen är en hybrid, borde de åtminstone likna mänskliga, men ingenting av det slaget - för vissa hittades inga matchningar i databasen, medan andra, som det visade sig, tillhör björnar, möss och råttor, det vill säga vi har vanliga mänskliga prover framför oss, mycket kraftigt förorenad med DNA från djur som är vanliga i skogarna i Nordamerika.
Omanalys av ett av proverna i ett annat laboratorium ledde skeptiska genetiker till en liknande slutsats.
När datorn ombads att montera den 11: e mänskliga kromosomen från denna klyfta fann den de mest lämpliga fragmenten och fyllde i luckorna mellan dem med allt - ibland med mänskligt material, ibland inte.
Som du kan se, försökte författarna till studien inte ta reda på vad som låg framför dem. De utgick från den fasta tron att dessa var rena yeti-DNA-prover, och alla konstigheter tillskrevs detta. Och anledningen är att fru Kechum såg Bigfoot med egna ögon och var ivrig att berätta för världen om det. Enligt henne mötte hon entusiaster som bor på någon hemlig plats där de kan "kommunicera" med yeti. De senare är vana vid människor och närmar sig dem på ett sådant avstånd från vilket de kan ses.
Hon hävdar att sådana "mötesplatser" hålls hemliga så att journalister, jägare och djurägare inte är intresserade av snögubben. Kort sagt, de vill skydda Bigfoot från överdriven nyfikenhet som inte kommer att göra dem bra. Men en dag hittades mänskligt mitokondriellt DNA i ett hår som identifierades som icke-mänskligt, och fru Kechum ville skämma skeptikerna.
Och hon anser att alla absurditeter i sin forskning är ett mysterium som förtjänar ytterligare forskning. "Resultaten är som de är, och jag tänker inte passa in dem i konventionella vetenskapliga modeller om de inte passar", säger hon.