L'antenato comune
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Giorgio Spugnesi 9 marzo 2016 Seminario di Cultura Digitale, Universit di Pisa
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L'antenato comune
- 1. Alla ricerca dellantenato comune Seminario di Cultura Digitale Universit di Pisa 9 marzo 2016
- 2. Sommario Antenato comune pi湛 recente (Most Recent Common Ancestor MRCA) Utilizzo di simulazioni informatiche (in silico) Digitalizzazione delle genealogie Banche dati online di genealogie nobiliari Genealogie online come social network Modello Dati
- 3. Genealogie Genetica Trasmissione del patrimonio genetico Genealogia Processo (di branching) genitore-figlio Genetica Genealogia 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 4属 8属 12属 16属 deltaG deltaG
- 4. Ripetizione degli antenati E un fenomeno intuitivo: gli antenati di ciascuno crescono in modo esponenziale e supererebbero in breve lintera popolazione mondiale Derrida et al. (1999), Statistical Properties of Genealogical Trees: non ci occuperemo specificamente di questo ma di un fenomeno collegato: la coalescenza degli antenati Ricerca degli Antenati Comuni (CA) e, tra questi, il pi湛 recente (MRCA) Ricerca dellIdentical Ancestor Point (IAP): momento in cui tutte le persone in vita allepoca o sono antenati comuni di tutti o non lo sono di nessuno
- 5. Antenato comune genetico Si prende in considerazione materiale genetico non soggetto a ricombinazione Linea materna DNA mitocondriale Eva mitocondriale 100000 200000 anni fa Cann et al. (1987), Mitochondrial DNA and human evolution Linea paterna Cromosoma Y Adamo Y-cromosomico 270000 anni fa P辰辰bo (1995), The Y chromosome and the origin of all of us (man)
- 6. Antenato comune genealogico (I) Chang (1999), Recent common ancestors of all present-day individuals Modello biparentale Popolazione costante Accoppiamento casuale (due scelte con uguale probabilit) Nessuna distinzione di sesso Teorema 1: Il numero di generazioni che separa una popolazione di dimensioni n dal MRCA tende a log2(n) quando n tende ad infinito Teorema 2: Lo IAP si verifica a 1,77log2(n) generazioni rispetto alla popolazione di partenza Il modello non 竪 realistico ma i risultati non sono lontani dal vero
- 7. Esempio del modello di Chang CA: gen. 2 IAP: gen. 5
- 8. Antenato comune genealogico (II) Rohde et al. (2004), Modelling the recent common ancestry of all living humans Simula la popolazione mondiale dal 20000 a.C. al 2000 d.C. Due simulazioni: una con modello probabilistico, una con metodo Monte Carlo Accoppiamento non casuale ma legato a prossimit, geografia, cultura, lingua, classe sociale Prevede continenti, paesi, citt, porti e individui migranti Le generazioni si sovrappongono simulando le 束et della vita損 MRCA: 1415 a.C. 55 d.C.IAP: 5353 a.C. 2158 a.C. Risultati compatibili con i teoremi di Chang 60GB di dati compressi per esperimento derivanti da 3 ore di elaborazione Dalle 5 alle 10 ore per individuare il MRCA (Pentium 4 2,7GHz 2GB RAM)
- 9. Il mondo secondo Rohde 12 continenti, 497 paesi, 15059 citt, 60 milioni di sims
- 10. Dal modello ai dati Genealogie nobiliari europee Abbastanza attendibili Estese per un certo numero di generazioni Relative ad un gruppo piuttosto omogeneo Sono in massima parte digitalizzate. Due sono i siti di riferimento: Genealogics (www.genealogics.org): 680.000 schede (gen. 2016) Roglo (roglo.eu/roglo): 6.327.160 schede (mar. 2016) Occorre tuttavia estrarre, integrare e disambiguare i dati.
- 11. Il progetto Hochadelsdorf Gli obiettivi Identificare MRCA e IAP sia dellintero campione sia dei soli Hoch Studiare la distribuzione e le ripetizioni degli antenati Altre ricerche (cognomi, cladistica, isonimia e consanguineit, ) La base dati 16 generazioni genealogiche 48 individui nati tra il 1865 e il 1917 200.000 ca. individui identificati 3.145.680 soggetti (e le loro relazioni)
- 12. Lo scenario (stati sovrani al 1914) Stato Famiglia Baviera Wittelsbach Prussia Hohenzollern Sassonia Wettin Wurttemberg Wurttemberg Baden Zahringen Hessen bei Rhein Hessen Hessen Hessen Mecklenburg- Schwerin Mecklenburg Mecklenburg- Strelitz Mecklenburg Oldenburg Oldenburg Saschsen-Weimar- Eisenach Wettin Anhalt Ascania Brunswick Hanover Stato Famiglia Sachsen-Altenburg Wettin Sachsen-Coburg- Gotha Wettin Sachsen-Meiningen Wettin Lippe Lippe Reuss-Gera Reuss Reuss-Greiz Reuss Schaumburg-Lippe Lippe Schwarzburg- Rudolstadt Schwarzburg Schwarzburg- Sondershausen Schwarzburg Waldeck-Pyrmont Waldeck Hohenlohe Isenburg Solms Paese Famiglia Albania Wied Austria-Ungheria Lorraine Belgio Wettin Bulgaria Wettin Danimarca Oldenburg Francia Bourbon Grecia Oldenburg Italia Savoia Lussemburgo Nassau Paesi Bassi Nassau Norvegia Oldenburg Portogallo Braganca-Wettin Regno Unito Wettin Romania Hohenzollern Russia Oldenburg Spagna Bourbon
- 13. MRCA Gen.* Campione Anno MRCA tMRCA Nome I 49 1612 283 Joachim Ernst I Oettingen-Oettingen II 89 1587 278 Magdalene Sybille von Preussen III 93 1554 281 Margarethe von Sch旦nburg-Glauchau IV 106 1521 284 Friedrich Magnus Solms-Laubach V 92 1506 269 Juliana Stolberg-Wernigerode *Generazioni anagrafiche di 30 anni ciascuna secondo lo schema seguente: I II III IV V 1880 - 1909 1850 - 1879 1820 - 1849 1790 - 1819 1760 - 1789
- 14. tMRCA Il MRCA si colloca a circa 9,3 generazioni dalla popolazione di base 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 I II III IV V tMRCA(ingenerazioni) Generazione Confronto tra valore teorico e valore reale Log2(n) tMRCA
- 15. No matter the languages we speak or the colour of our skin, we share ancestors who planted rice on the banks of the Yangtze, who first domesticated horses on the steppes of the Ukraine, who hunted giant sloths in the forests of North and South America, and who laboured to build the Great Pyramid of Khufu. Rohde et al. (2004), Modelling the recent common ancestry of all living humans Contatti: http://giorgio.spugnesi.info/uni giorgio.spugnesi@gmail.com
- 16. Bibliografia CANN, R. L., STONEKING, M., WILSON, A. C. (1987). Mitochondrial DNA and human evolution. Nature 325, 31-36. CHANG, J. T. (1999). Recent Common Ancestors of All Present-day Individuals. Adv. Appl. Prob. 31, 10021026. DERRIDA, B., MANRUBIA, S.C., ZANETTE, D.H. (1999). Statistical Properties of Genealogical Trees. Phys. Rev. Lett. 82, 1987 Published 1 March 1999. DERRIDA, B., MANRUBIA, S.C., ZANETTE, D.H. (2000a). On the genealogy of a population of biparental individuals. J Theor Biol. Apr 7, 203(3), 303-15. DERRIDA, B., MANRUBIA, S.C., ZANETTE, D.H. (2000b). Distribution of repetitions of ancestors in genealogical trees. Physica A, Volume 281, Issues 14, 15 June 2000, pages 116. DORIT, R. L., AKASHI, H., GILBERT, W. (1995). Absence of polymorphism at the ZFY locus on the human Y chromosome. Science 268, 1183-1185. PBO, S. (1995). The Y chromosome and the origin of all of us (man). Science 268, 1141-1142. ROHDE, D. L. T., OLSON S., CHANG, J. T. (2004). Modelling the recent common ancestry of all living humans, Nature 431, 562-566. Sul progetto Hochadelsdorf Hochadelsdorf project (http://www.df.unipi.it/~rossi/Hochadelsdorf%20project.pdf) ROSSI, P. (2014). Genealogie digitali (http://www.df.unipi.it/~rossi/Genealogie%20digitali.pdf)