Welche Art von Ereignis würde dazu führen, dass die aktuelle mitochondriale Eva durch eine neue ersetzt wird?

Ein mögliches Szenario wäre, dass eine bestimmte Frau eine Mutation entwickelt, die sie viel „fitter“ (im evolutionären Sinne) macht als ihre Altersgenossen. Nehmen wir zum Zwecke der Argumentation den sehr vereinfachten Fall einer X-chromosomal rezessiven Mutation, die dazu führt, dass die Frauen, die sie tragen, bei jeder Geburt sagen wir 10 Kinder haben. Wird diese Mutation dann auf die Nachkommen übertragen, breitet sie sich sehr schnell in der gesamten Population aus.

Wenn dies für ein paar Generationen so weitergeht, wird die überwältigende Mehrheit der Erdbevölkerung die Nachkommen dieser einen Frau sein, die die ursprüngliche Mutation trug, sie wäre die neue mitochondriale Eva.

Ich möchte betonen, dass dies nichts als ein sehr vereinfachtes Gedankenexperiment ist. Eine solche Mutation ist i) sehr unwahrscheinlich, wahrscheinlich unmöglich, ii) wahrscheinlich wird die tragende Person eher weniger fit als mehr fit, da jede Geburt anstrengend wäre, was die Wahrscheinlichkeit erhöht, während der Geburt des Kindes zu sterben.

Aktualisieren:

Ich habe angegeben, dass die Mutation X-chromosomal und rezessiv sein muss. Dies bedeutet, dass es nur bei Frauen, die dafür homozygot sind, einen Phänotyp aufweist, Frauen, deren Eltern beide die Mutation trugen. Dies liegt daran, wie mgkrebbs in den Kommentaren unten sehr richtig anmerkte, dass ihre Söhne sich sonst mit Frauen paaren würden, die nicht ihre Schwestern sind, und ihre Kinder die Mutation, aber nicht ihre mDNA hätten. Wenn der Phänotyp nur exprimiert wird, wenn die Mutation homozygot ist, würden nur Frauen, deren Mutter die Mutation (und Eves mDNA) trug, ihn zeigen und nur dann würde ein neues mEve entstehen.

Die neue mitochondriale Eva lebt gerade jetzt.

Wenn Menschen sich fortpflanzen, geben Mütter ihre Mitochondrien ohne Beitrag des Vaters an ihre Nachkommen weiter. Dadurch kann jeder Mensch seine mitochondriale Abstammung als ununterbrochene Kette bis zu einer einzelnen Frau in der Vergangenheit zurückverfolgen. Durch zufälligen Zufall (genetische Drift) oder natürliche Selektion werden Frauen in einigen mitochondrialen Linien Nachkommen an die nächste Generation weitergeben, während andere dies nicht tun. Wenn eine Frau keine Nachkommen an die nächste Generation weitergibt, repräsentiert sie das Ende (dh das Aussterben) einer bestimmten mitochondrialen Linie. Im Laufe der Zeit werden immer mehr der ursprünglichen mitochondrialen Linien aussterben, bis alle Menschen eine verbleibende Linie darstellen.

Beachten Sie, dass dies ein kontinuierlicher Prozess ist, da Abstammungslinien Unterschiede durch Mutationen der mitochondrialen DNA akkumulieren. Diese Mutation ist die Quelle der verschiedenen Linien, die weitergehen werden. Basierend auf der geschätzten Rate der mitochondrialen DNA-Mutation können wir abschätzen, wie lange es dauern würde, bis die vorhandenen Mitochondrien die genetischen Unterschiede entwickelt haben, die wir jetzt sehen.

Wenn Sie eine Momentaufnahme dieses Prozesses zu einem bestimmten Zeitpunkt machen (z. B. beim heutigen Menschen), können Sie diese geschätzte Zeit verwenden, um zu sagen, wie lange es dauern würde, die gegenwärtigen Unterschiede zu akkumulieren - das ist der Zeitpunkt, an dem die Linie begann. Aufgrund des kontinuierlichen Aussterbens vorhandener mitochondrialer Linien gibt es einen Punkt in der Zukunft, an dem wir, wenn wir den Schnappschuss machen würden, schätzen würden, dass der mitochondriale Vorabend gerade jetzt lebt.

EDIT basierend auf Kommentar:

Die Rate, mit der ein neuer mitochondrialer Vorabend gebildet würde, basiert auf der Häufung von Mutationen in nicht-kodierenden Regionen der mitochondrialen DNA (dh der molekularen Uhr), die nur insofern von der Populationsgröße abhängig ist, als die Wahrscheinlichkeit dafür gegeben ist Die mitochondriale Linie wird überleben, wenn alle anderen aussterben, ist im Grunde ihre anfängliche Häufigkeit in der Bevölkerung. In einer großen Population mit größerer anfänglicher Diversität hat jede Linie eine geringere Erfolgswahrscheinlichkeit.

Auch wenn es keine Selektion für oder gegen eine bestimmte Linie gibt, sind Änderungen in der Häufigkeit zufällig (genetische Drift). Bei einer großen Population ist der Drifteffekt geringer als bei einer kleinen Population. Wenn also die Populationsgröße klein ist, dann ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine mitochondriale Linie ausstirbt, größer und die Rate einer einzelnen mitochondrialen Linie, die zum mitochondrialen Vorabend wird, ist größer.

Was müsste passieren, damit das mitochondriale Genom einer einzelnen Frau in allen lebenden Menschen vorhanden ist?

Alle anderen Frauen müssten plötzlich oder nach und nach aus dem Genpool eliminiert werden. Keine andere Frau könnte in den Genpool dieser zukünftigen Menschheit eintreten. Das wahrscheinlichste Szenario ist also eines, in dem wir irgendwann auf eine alleinstehende Frau reduziert werden müssten.

Genetische Isolation wurde angesprochen, aber die Worte „alle lebenden Menschen“ sagen nicht wirklich „Isolation“. Isoliert gibt es andere Leute, die noch woanders weitermachen. Hier sprechen wir nur von Isolation in dem Sinne, dass die Züchter die einzigen sind, die sich fortpflanzen können.

Trotzdem wird jede menschliche Frau immer noch von MEve abstammen. Diese ursprüngliche Eva wäre immer noch die mitochondriale Eva, obwohl die genomische Aufzeichnung, die auf sie hinweist, verschwunden wäre.

Eine völlig neue Eva könnte passieren, wenn eine Frau hinzukommen würde, die nicht mit MEve verwandt ist , und ihre Nachkommen so viel erfolgreicher waren als alle anderen Frauen, dass im Laufe der Zeit nur die Töchter dieser Frau als Mütter ausgewählt wurden. Sie wäre unglaublich erfolgreich – als wären alle ihre Kinder 6 Fuß 6 Zoll groß und viel klüger, attraktiver usw. usw., dann könnte der Rest des Genpools schwinden und nur die „Neue Eva“ zurücklassen. Dies könnte passieren, wenn wir beispielsweise einige Neandertaler zum Laufen bringen. Sie scheinen jedoch nicht besonders wahrscheinlich zu sein, die Macht zu übernehmen .

Dies ähnelt dem Szenario, in dem eine weibliche Linie einfach alle anderen weiblichen Linien übertrifft, um den Mantel von M-Eve zu übernehmen. Das erscheint mir weniger wahrscheinlich. Diese Abstammungslinie müsste einen Vorteil genießen, müsste alle Varianten überwiegen, die zu der Zeit existieren und über die folgenden Generationen hinweg immer wieder auftauchen würden, bevor unsere neue M-Eve die endgültige Herrschaft erfährt. Angesichts der Anzahl der Gene und möglicher Varianten im gesamten Genom ist das statistisch wirklich unwahrscheinlich.

Was ein neues Y Adam angeht , so etwas wäre fast für Männer passiert. Nur zur Erinnerung: Das Y-Chromosom wird ausschließlich vom Vater auf den Sohn übertragen, also wäre ein Y-Adam der einzige Vorfahre aller Menschen auf der Oberfläche des Planeten.

Eine von National Geographic gesponserte Untersuchung der Genome ergab, dass in Zentralasien 8 % aller Männer das gleiche Y-Chromosom haben . In der gesamten Menschheit haben 0,5 % aller Männer das gleiche Y-Chromosom . Die Genetik weist auf den mongolischen Kriegerkönig Dschingis Khan hin, dessen Feldzüge durch Asien bis vor die Haustür Europas beinhalteten, dass er jede Nacht mit einer oder mehreren verschiedenen Frauen aus den eroberten Völkern schläft, von denen eine angeblich ihn getötet hat . Er tötete nicht zufällig auch viele Männer und eliminierte viel zukünftige Konkurrenz für seine Nachkommen.

All dies ist jedoch nur ein Bruchteil der Wirkung, von der Sie sprechen. Ein 100-prozentiger Ersatz durch die Nachkommen einer einzelnen Person ist in weniger als einem Aussterbe-ähnlichen Szenario kaum vorstellbar. Oder eine neue Rasse von Superwesen, die von einem einzigen Individuum stammen. Schwer vorstellbar angesichts der Milliarden von Menschen auf dem heutigen Planeten.

Im Fall eines neuen Adam ist es ein wenig einfacher vorstellbar, nur weil ein einzelner Mann in seinem Leben Hunderte oder sogar Tausende von Nachkommen haben kann. Selbst dann scheint die männliche Psychologie es mehr zur Sprache zu bringen, als rational ist . Es ist immer noch extrem unwahrscheinlich (wird nicht passieren).

Es ist auch erwähnenswert, dass nur wenige Arten aus einem so kleinen Genpool und einer so kleinen Anzahl zurückkommen konnten ...

Hier ist ein Baum menschlicher Y-Chromosomen. Sie können diesen fetten grauen Fleck sehen, der Nachkommen von GK sind.