Прежде чем ответить на этот вопрос, рассмотрим, в чем состоит новизна и полезность логарифмического метода при анализе скоростей мутаций и расчетов времен жизни до общего предка выборок гаплотипов. Сразу скажем, что ничего подобного в попгенетике не было. Никто логарифмические методы в расчетах до последнего времени, до моих публикаций в 2009 году, не применял. Так что вопрос о новизне в применении к мутациям в гаплотипах решается просто и однозначно.
Теперь посмотрим, откуда этот метод появился. По сути, это хорошо известный подход в химической кинетике, описывающий кинетику первого порядка, правда, мутации в гаплотипах привнесли некоторые особенности. Никто не делает в химкинетике поправки на возвратные мутации, потому что процессы, описываемые кинетикой первого порядка, обычно являются необратимыми процессами, и описываются константой скорости первого порядка, в том числе и тогда, когда включают элементы обратимости. Просто в последнем случае реакция доходит не до конца, по типу A → B, а до некоего равновесного процесса, при котором в системе «уравновешиваются» остатки химического соединения А и продукта его превращения В. Задачи обычно состоят в расчете константы скорости первого порядка, либо «элементарной», либо «кажущейся».
В ДНК-генеалогии ставится другая задача, а именно исходя из картины мутаций в серии гаплотипов, найти время, когда жил общий предок этой серии гаплотипов, которую имеют потомки. Там есть возвратные мутации, искажающие картину, и занижающие время до общего предка, поэтому там надо не рассчитать константу скорости мутации, она уже известна из других опытов, а найти время до общего предка, скорректированное на обратные мутации, причем корректировка зависит от того, когда жил общий предок выборки. Наверняка можно придумать аналогичную систему и в химической кинетике, но так вопрос обычно не ставится.
Тогда почему такая возня со стороны попгенетиков, с выраженным желанием отрицать значимость метода? Метод же очень удобный, для больших серий гаплотипов (где подсчет мутаций наиболее трудоемкий) задача решается буквально за минуту-две, вместо многих часов, а то и дней, на подсчеты тысяч мутаций, и что важно, он дает новый критерий однородности системы гаплотипов и, следовательно, корректности расчетов времени жизни общего предка. Предствляете, сколько нужно времени для подсчета числа мутаций в серии из 3466 гаплотипов в 111-маркерном формате, то есть в наборе из 384 726 аллелей, со временем жизни общего предка 3800 лет назад? Там – 92 120 мутаций. А логарифмическим методом – несколько минут. Берется файл в Excel, и используя известную функцию компьютера, аллели сортируются, выбирая только базовые гаплотипы. Это делается буквально в несколько касаний.
Иначе говоря, польза логарифмического метода в ДНК-генеалогии не только очевидна, она без преувеличений огромна. Так почему попгенетики так дергаются, изливая негативные комментарии? «Элементарно, доктор Ватсон». Одна причина – потому что попгенетики за двадцать лет так и не создали разумного метода расчетов времен жизни общих предков. Их результаты либо полностью неверны, либо кардинально противоречат друг другу. Приложения новых методов ДНК-генеалогии тут же покажет, что они всегда генерировали мусор. Статьи придется фактически дезавуировать, а за ними стоят гранты, диссертации…
Другая причина – банальная ревность, раздражение тем, что они так и не знают, как считать, а здесь «сторонний» специалист задачу решил. Ату его! И начинается – «лже-генетик» там, где никакой генетики нет, «провал ДНК-генеалогии в РАН», когда все наоборот – аплодисменты ДНК-генеалогии, а попгенетиков выгоняют из зала заседаний. После этого и их ставленники, типа некой «журналистки» Маркиной, строчат лживые пасквили в электронные СМИ, переворачивая там все с ног на голову. Об этом – ниже в этой книге.
Показательным в отношении логарифмического метода явилась форменная истерика на «дискуссии» в «Троицком варианте», которую начала Балановская, подписав свой авторский пасквиль, и продолжил Балановский. Там – больше десятка комментариев только о логарифмическом методе.
Взглянем на них, и поясним, к чему предъявляют претензии попгенетики и их приятели.
Начал претензии Балановский: «И уж простейший кинетикой первого порядка тут и не пахнет, порядок был бы скорее пятидесятый. А если речь идет просто о логарифмической формуле, которую Клесов взял из хим. кинетики и перенес в свою ДНК-генеалогию, то она позаимствована из формулы радиоактивного распада. Получается, в миграциях народов лучше всех должны разбираться ядерщики?
Можно спорить здесь только о том, чего больше в этом «комментарии» – откровенной глупости или полной безграмотности. Балановский, оказывается, так и не понимает, что мутации в гаплотипах и маркерах подчиняются именно кинетике первого порядка, в отношении «пятидесятого» тут уже буйное помешательство. Когда сами же попгенетики применяют печально известную «скорость Животовского», и делят число мутаций на число маркеров и на «популяционную скорость мутации» 0.00069, получая совершенно искаженное «время до общего предка», это тоже есть выражение кинетики первого порядка. Возможно, они (как и профессор Животовский), следуя известному герою пьесы Мольера, не подозревают, что говорят прозой, то есть отражением кинетики первого порядка.
Далее, нет никакой «формулы радиоактивного распада», если не считать «формулой» описание химического (или физического) превращения в ходе радиоактивного распада. Если же речи идет о кинетике первого порядка, то ни из какого «радиоактивного распада» она не «позаимствована». Кинетикой первого порядка описываются сотни и тысячи процессов, в том числе и процессы радиоактивного распада, только никаких аналогов «возвратных мутаций» при радиоактивном распаде нет. Они – необратимы. А уж последняя фраза, про «ядерщиков» – верх глупости. Хотя бы потому, что к миграциям народов кинетика первого порядка сама по себе никакого отношения не имеет. В народе это называется «Остапа несло». У Балановского – это «несло» привело к словесному недержанию в острой форме.
Далее – опять Балановский, про меня: «… излагает свой прием проверки того, можно ли рассчитывать возраст данного набора гаплотипов, используя логарифмическую формулу. Подход (сравнение результатов логарифмического и линейного методов) весьма топорен, формально он математически необоснован, но по сути вполне допустим.
Другое дело, что пользы от него немного. Он показывает, в каких случаях можно применять логарифмическую формулу. Но применять ее незачем. Валерий уже описывал подробно, что эта формула ничем не лучше стандартной «линейной».
И что же «топорного» в сравнении результатов логарифмического и линейного методов? Они приведены и сравнены выше, совпадение практически полное. Что здесь «математически необосновано»? И это говорит человек, который столько статей заполнил мусором в отношении расчетов, который датировку для субклада R1a-M458 вместо правильных 4200±350 лет назад (http://pereformat.ru/2015/03/veneti-2/) или 4500±800 лет назад (данные YFull, http://www.yfull.com/tree/R1a/), опубликовал как 10712±3914 лет назад – кстати, обратите внимание на бессмысленную точность «возраста» субклада при огромной погрешности[89], и это – окончательная датировка, которая пошла в статью. Ну, не лаборант ли он по стилю и по духу?
Математическое обоснование сопоставления логарифмического и линейного методов расчета я давал в научной печати много раз. Любая реакция в химических или биологических системах, описываемая константой скорости первого порядка, есть «обычные молекулярные часы», поскольку связана с хронологией процесса на молекулярном уровне. Динамика любого такого процесса связана с временем согласно формуле с = сое-к1, где со – исходное состояние системы (например, начальное количество или концентрация изучаемого вещества; количество гаплотипов Y-хромосомы в изучаемой выборке, и т. д.), с – состояние системы в определенный момент времени t (где t – время прошедшее с начала реакции, t-to), или количество базовых, то есть исходных гаплотипов в изучаемой выборке в настоящее время, спустя время t, прошедшее со времени жизни общего предка изучаемой серии гаплотипов), к – константа скорости реакции (мутаций, в данном случае). Эту же формулу можно переписать в виде ln(co/c) = kt, и она становится выражением логарифмического метода анализа выборок гаплотипов в ДНК-генеалогии. Берем, скажем, сто или тысячу гаплотипов, или любое другое их число, делим на число базовых (то есть одинаковых, идентичных друг другу гаплотипов, суть предковых гаплотипов, которые не успели мутировать за время t, прошедшее со времени жизни общего предка), берем натуральный логарифм (ln), и получаем произведение kt, то есть константу скорости мутации, помноженную на число лет, прошедшее со времени жизни общего предка, или на число условных поколений, опять же прошедших после общего предка – в зависимости от того, выражали константу скорости в годах, или в поколениях.
Иначе говоря, и линейный, и логарифмический метод определяют время, прошедшее со времени жизни общего предка анализируемой выборки гаплотипов. Но Балановский даже простую математику не воспринимает, или просто прикидывается. Задача его ясна – «ниспровержение» любой ценой. Даже «ниспровержение» абсурдное, показывающая его собственную некомпетентность.
Продолжаем цитировать откровения Балановского: Подход (сравнение результатов логарифмического и линейного методов)… пользы от него немного. Он показывает, в каких случаях можно применять логарифмическую формулу. Но применять ее незачем. Валерий уже описывал подробно, что эта формула ничем не лучше стандартной «линейной».
Опять патологическое невосприятие науки Балановским. Сравнение результатов логарифмического и линейного методов показывает не только, «в каких случаях можно применять логарифмическую формулу».