Исследователи проанализировали крупнейшее в мире фамильное древо в поисках тайн долголетия

Обработав огромный массив данных, учёные во главе с Янивом Эрлихом (Yaniv Erlich) из Колумбийского университета создали "семейное древо", включающее данные о 13 миллионах человек. Для сравнения: численность населения Бельгии или, например, Кубы несколько меньше. Столь богатый материал позволил исследователям собрать интересную статистическую информацию о влиянии генов на продолжительность жизни, брачных предпочтениях, мобильности населения и многом другом.

История проекта началась в 2013 году, и "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) об этом рассказывали. Недавно учёные завершили анализ данных и сообщили результаты в научной статье, опубликованной в журнале Science.

Авторы использовали платформу geni.com, одну из крупнейших в мире баз данных по родословным. Интересно, что она пополняется силами добровольцев, а не профессиональных исследователей. Это называется гражданской наукой, и о подобных проектах мы тоже подробно рассказывали.

Загрузив с geni.com 86 миллионов (!) общедоступных профилей, авторы использовали математическую теорию графов, чтобы упорядочить информацию.

Поясним. Граф – это множество точек, соединённых отрезками. Примером графа может быть карта города, где отрезки – это улицы, или, скажем, карта метро, где точки – это станции, а отрезки – это перегоны. Родственные связи между людьми также удобно изображать в виде графа.

Анализ выявил множество генеалогических древ разного размера. Учёные вычислили, что все охваченные исследованием профили можно было бы увязать в единое древо, если бы удалось "спуститься в прошлое" на 65 поколений, но данных о столь давних временах, естественно, не хватает.

Крупнейшее среди выявленных фамильных древес охватило 13 миллионов человек. "Ветви", идущие от общего "корня", имеют разную длину, но в среднем она равна 11 поколениям.

85% профилей в базе данных принадлежат жителям Европы и Северной Америки, так что естественно, что выполненных статистический анализ относится в основном к этим регионам земного шара. Но, несмотря на свою, так сказать, географическую неполноту, он позволил сделать интересные выводы.

Например, оказалось, что до 1750 года большинство американцев находили супруга в пределах десяти километров от того места, где они родились. А вот для родившихся в 1950 году радиус площади поиска своей любви составлял уже 100 километров. Впрочем, история знала и примеры куда более дальних путешествий за семейным счастьем.

Кроме того, выяснилось, что ранее нормой были браки между более близкими родственниками, чем сейчас. До 1850 года обычным делом было, когда жених и невеста приходились друг другу роднёй в четвёртом колене. Для современности типичны совсем другие цифры – в седьмом. Так что выражение "седьмая вода на киселе" вдруг обретает буквальный смысл в своей математической части.

Сопоставив темпы роста мобильности населения с тенденцией к поиску своей половинки "среди чужих", учёные пришли к выводу, что второе явление нельзя объяснить первым. То есть причиной прекращения относительно близкородственных браков стало изменение социальных норм, а не свобода передвижения.

Путешествий касалось и ещё одно наблюдение. Оказалось, что за последние 300 лет женщины в Европе и Северной Америке меняли место жительства гораздо чаще мужчин. Это, конечно, связано с патрилокальностью (традицией, по которой жена переходит в семью мужа, а не наоборот). Зато если уж мужчины срывались с насиженного места, они уезжали гораздо дальше, чем женщины.

Столь обширный материал помог исследователям сделать любопытные выводы и на вечную тему причин долголетия. Для этого учёные построили нейронную сеть и обучили её на данных о трёх миллионах человек, родившихся между 1600 и 1910 годами и доживших как минимум до 30 лет. Разумеется, из выборки были исключены жертвы войн и несчастных случаев.

Система анализировала даты рождения и смерти "подопытных" и сопоставляла эту информацию со степенью их родства. Получилось, что продолжительность жизни зависит от генов в среднем на 16%. Это близко к нижней оценке, полученной в многочисленных предыдущих исследованиях (результат варьировался в пределах 15-30 процентов).

Получается, что хорошая наследственность продлевает жизнь в среднем на пять лет. Для сравнения: курение отнимает десять. Образ жизни чаще всего гораздо важнее генетики.

Ещё одно важное открытие состояло в том, что гены долголетия не усиливают действие друг друга. Исследователи обнаружили это, выяснив, как связаны между собой степень родства людей и сходство в продолжительности их жизни. Получилось, что статистическая зависимость линейная. Это означает, что гены не взаимодействуют друг с другом (как говорят специалисты, не наблюдается эпистаз).

Добавим, что построенные фамильные древа и другие полученные данные в обезличенном виде находятся в открытом доступе на сайте FamiLinx.org, так что ими могут воспользоваться любые другие учёные.