Интересный пример эволюции когнитивных способностей?

[macroevolution]

Меня недавно спросили, насколько это правдоподобно, что у евреев диаспоры в силу особенностей их образа жизни и социальной ниши шел отбор на интеллект, и могло ли это привести к росту частоты встречаемости каких-то аллелей, способствующих обучаемости, математическим способностям и т.п.

В поисках ответа я полез в Google Scholar и наткнулся на любопытную статью: Cochran et al., 2006 (есть pdf в открытом доступе )

Авторы - три антрополога из Университета Юты (США). Поскольку текст в открытом доступе, я не буду вдаваться в подробности и перескажу совсем кратко.

1. Во многих работах показано, что евреи-ашкеназы (но не другие группы евреев) имеют более высокие средние показатели IQ, чем другие человеческие популяции. Напр., если у североевропейцев средний IQ=100, то у живущих там же евреев в разных исследованиях получается где-то 107 - 116 (примерно на одно стандартное отклонение больше). В статье много ссылок на конкретные исследования, кому это интересно - посмотрите там. Вроде бы в самых недавних исследованиях разрыв получается меньше (?результат размывания репродуктивного барьера?) Причем преимущество у ашкеназов наблюдается не по всем типам задач в тестах на IQ, а только по вербальным и математическим (по пространственно-визуальным задачам у евреев результаты не лучше, чем у среднего европейца). У евреев испанского происхождения (сефардов) и восточных евреев (мизрахим) IQ такие же, как у окружающих народов (так что дело не в традициях грамотности и не в штудировании торы). Можно сколько угодно говорить, что IQ - плохой показатель интеллекта, на здоровье, пусть это не показатель интеллекта, но IQ реально позволяет предсказывать академическую успеваемость и успешность в освоении определенных интеллектуально-емких профессий, а в данном случае больше ничего и не нужно от данного показателя.

2. Наследуемость IQ высока, где-то в районе 0,7 - 0,8 для взрослых (у детей наследуемость IQ меньше - это обычная картина для количественных мультигенных признаков: пока организм растет, на него сильно может влиять среда, обучение, а с возрастом, увы, всё подравнивается под гены). Напомню, что наследуемость - это, говоря упрощенно, доля изменчивости по признаку, определяемая генами, а не средой. Речь идет только об изменчивости (будь у всех людей одинаковый IQ, сама постановка вопроса о наследуемости этого признака была бы бессмысленной).

3. При такой высокой наследуемости признак (т.е. в данном случае IQ) должен быть весьма чувствителен к отбору. Т.е. если в течение нескольких поколений обладатели более высокого IQ будут оставлять чуть больше потомков, чем представители той же популяции с более низким IQ, то среднепопуляционное IQ должно заметно вырасти. Поднять среднепопуляционное IQ на 10-15 пунктов за 800 лет - вполне реально, единственное, что для этого нужно, это репродуктивное преимущество особей с высоким IQ.

4. Репродуктивное преимущество особей с высоким IQ, по мнению авторов, имело место у евреев-ашкенази в Средние века (точнее, примерно с 9 века до 18-го), потому что, судя по историческим источникам, в это время ашкенази занимали уникальную социальную нишу: это единственная известная человеческая популяция, в которой большинство трудоспособного населения занималось делами, требующими высокого IQ (сначала они были чаще всего купцами-дальнобойщиками, потом ростовщиками, финансистами, управляющими поместий и т.п. - и этим занималось большинство людей в популяции). У сефардов и восточных евреев такого не было, там большинство населения занималось ремеслами. А после 18 века это кончилось и у ашкенази.

5. За исключением последней пары веков (когда начался демографический переход) репродуктивный успех людей в общем и целом достаточно хорошо коррелировал с их экономическим успехом (богатые оставляли больше потомства, чем бедные). Репродуктивная изоляция у европейских евреев была довольно полная (лишь 0,5% чужих генов попадало в генофонд за поколение). Поэтому отбор на IQ у ашкенази вполне мог иметь место и мог быть эффективным. Что касается других европейцев, то у них был куда более широкий выбор способов повысить свой репродуктивный успех (а крестьянам и рыцарям для репродуктивного успеха IQ не так важен, как ростовщикам или купцам).

6. Однако же "бесплатные" (не имеющие вредных побочных эффектов) мутации, повышающие IQ, должны быть большой редкостью и они все (ну или почти все) давно уже зафиксировались у всех людей (ну, с этим можно поспорить, как и со многим другим, но ладно, я просто пересказываю). Сильный отбор на IQ у ашкенази мог привести к распространению мутаций, повышающих IQ "дорогой ценой", т.е. с вредными побочными эффектами. Например, такие мутации, которые у гетерозигот повышают IQ, а у гомозигот - вызывают какие-то ужасные болезни.

7. Хорошо известно, что у ашкенази имеется целый букет т.н. "еврейских болезней" - наследственных заболеваний, в основном рецессивных, частота которых резко повышена именно в этой популяции. Обычно это связывают с бутылочными горлышками численности и генетическим дрейфом. Но удивительно, что эти вредные мутации не рассеяны по геному абы как (что было бы логично ожидать, если бы дело было в дрейфе), а четко сгруппированы по функциональным кластерам (что очень трудно объяснить дрейфом). Например, есть кластер еврейских болезней, связанных с нарушением обмена сфинголипидов (болезнь Гоше, Ниманна-Пика, Тея-Сакса и др.). Это вещества, играющие важную роль в работе нейронов. Некоторые из них стимулируют рост аксонов и дендритов (что м. б. связано с обучаемостью). При перечисленных болезнях эти вещества накапливаются в клетках в слишком больших количествах.

8. Авторы предполагают, что многие из этих болезней (они перечисляют более 20 конкретных аллелей) распространились в популяции центрально- и восточноевропейских евреев под действием отбора на IQ. Они приводят результаты статистических тестов, опровергающих гипотезу "бутылочного горлышка". Если гипотеза авторов (об отборе на IQ) верна, то эти аллели, вызывающие болезни у гомозигот, должны повышать IQ у гетерозигот. Ну а если болезнь несмертельная, то и у гомозигот может оказаться повышенный IQ.

9. Так ли это? Покажут дальнейшие исследования. А пока авторы собрали данные по больным болезнью Гоше (она единственная несмертельная из перечисленных сфинголипидных нарушений). Таких больных в Израиле 300 с чем-то. И оказалось, что среди них резко повышен процент людей с "интеллектуальными" профессиями. Например, в случайной выборке из 300 израильских ашкенази должно быть в среднем примерно полтора физика, но среди 300 больных болезнью Гоше физиков оказалось более 20 (цифры даю по памяти, можете уточнить по статье).

Это очень неполный пересказ, в статье аргументация и фактическая база более полная, конечно.
Гипотеза красивая, если она подтвердится, это будет просто шикарный пример эволюции человека в историческое время, причем эволюции, ведомой культурно-социально-поведенческими факторами - эффект Болдуина во всей красе.

Но не фричество ли всё это? Я попытался на скорую руку проверить, не опроверг ли уже кто-нибудь эту статью 2006 года, и не относятся ли к ней, как к маргинальной. Литературы там много, всю смотреть нет времени. Я посмотрел наугад три работы, ссылающиеся на данную статью. Похоже, не опровергли. И не относятся как к маргинальной.

В 2007 году проверили, действительно ли у ашкенази в Израиле IQ выше, чем у сефардов и мизрахим. Ответ: да, на 14 пунктов (что соответствует предсказаниям): ссылка

В 2010 году на статью ссылаются в PNAS, пересказывают ее содержание и позиционируют как интересный (хотя и гипотетический) пример эволюции: ссылка

В 2012 выходит статья, где идеи авторов развиваются и переносятся на французских канадцев (восточный Квебек), где тоже часто встречаются некоторые из "еврейских" болезней и где тоже предположительно шел отбор на высокий IQ: ссылка

Напомню, это случайная выборка публикаций, там их гораздо больше. Но ясно, что работу Кокрана и др., 2006 пока не опровергли, и ее не рассматривают как какой-то маргинальный курьез, а как вполне себе правдоподобную гипотезу.

Comments

[macroevolution.livejournal.com]

Поясните?

[vincentfischer.livejournal.com]

пояснить, какая вероятность у случайного отклонения в одну сигму при гипотезе "эффекта нет"? или вы под "стандартным отклонением" какую-то хитрую ошибку понимаете, которая в вероятность по-другому пересчитывается?

[macroevolution.livejournal.com]

В статье сказано вот что: Ashkenazi Jews... score 0.75 to 1.0 standard deviations above the general European
average, corresponding to an IQ 112-115. This has been seen in many studies (Backman, 1972; Levinson, 1959; Romanoff, 1976), although a recent review concludes that the advantage is slightly less, only half a standard deviation Lynn (2004).

[vincentfischer.livejournal.com]

так "стандртное отклонение" чего? это неопределённость измерения или ширина распределения IQ в популяции? если учесть приведенный отрывок, то, похоже, имеется в виду именно последнее.
а сама неопределённость измерения какая в таком случае?
и вот ещё непонятно: вы говорите 107-116 для ашкенази, в отрывке сказано 112-115 (для кого? для среднего европейца? для ашкенази?), - как эти числа соотносятся? что-то я запутался.

[macroevolution.livejournal.com]

Да, последнее, по-моему.
Не знаю, какая неопределенность. Посмотрите источники, если интересно.
Ну это я просто неточно написал, по памяти. В статье было 112-115, а мне запомнилось приблизительно "107-116". Не так уж сильно и промазал.

[vincentfischer.livejournal.com]

да, спасибо, теперь понятнее. при случае гляну статью.

[old-surehand.livejournal.com]

"Одно стандартное отклонение" означает что у примерно у 68% ашкеназов IQ унаходятся в пределах среднеквадратичного отклонения медианы IQ у европейцев. Иначе говоря, вероятность того, что IQ какого-то ашкеназа выйдет за пределы доверительного интевала IQ европейцев равна ~32%.

Погуглите случаем на "three-sigma rule", "правило 3-х сигм", "правило 68–95–99.7", "эмпирическое правило" - все это одно и то же.

[dims12.livejournal.com]

> ширина распределения IQ в популяции?

Ширина распределения IQ фиксирована понятием "балла IQ" и одинакова во всех популяциях. То есть, определение "балла" таково, что среднее всегда 100, а сигма всегда примерно 14.

Сказав, что IQ ашкеназим превышает среднеевропейское на 0.75-1 сигма, они в другой строчке привели ТЕ ЖЕ цифры, но уже в единицах баллов IQ.

[vincentfischer.livejournal.com]

> Ширина распределения IQ фиксирована понятием "балла IQ"
то есть измерение IQ - это не просто решение определённого набора задач, одинакового для всех популяций? потом результаты нормируют?

> Ширина ... одинакова во всех популяциях.
это экспериментальный факт или результат выбора единиц?

вы могли бы переписать результат в одинаковых единицах для ашкенази и неашкенази?

[dims12.livejournal.com]

> это не просто решение определённого набора задач, одинакового для всех популяций? потом результаты нормируют?

Сперва решают задачки. Количество решённых задач подчиняется нормальному распределению, как и всё в природе. Это распределение нормируют и по "мю" и по "сигма", чтобы среднее приходилось на 100, а каждое IQ обозначало определённый перцентиль. То IQ=100 означает перцентиль 50%, то есть, у кого 100 баллов, тот решил больше задачек, чем половина других испытуемых. А если IQ=90, то перцентиль примерно 25%, то есть, у кого 90 баллов, тот "умнее" всего 25% других испытуемых, остальные 75% умнее его. И так далее. Точное значение перцентиля зависит от выбранной шкалы IQ.

> это экспериментальный факт или результат выбора единиц?

Это результат выбора единиц.

> вы могли бы переписать результат в одинаковых единицах для ашкенази и неашкенази?

Если верить результатам, всё равно получится, что ашкеназим решают на 1 сигма больше задачек :)

[set-o-lopata.livejournal.com]

То есть вы сочли бы эффект значимым только при отклонении в пять сигм? Поверьте, если бы у какого-то народа средний IQ был бы 180, это бы заметили раньше.

[vincentfischer.livejournal.com]

если вы про неопределённость измерения, то да, и желательно даже больше

[rezoner.livejournal.com]

Я, право слово, в недоумении от этого замечания. Вы ведь в курсе того, как считается достоверность отличий средних? И что имеет значение не стандартное отклонение, а стандартная ошибка среднего?

[vincentfischer.livejournal.com]

имеет значение, что автор имел в виду под "одним стандартным отклонением", поглядите ветку.

[rezoner.livejournal.com]

Под стандартным отклонением всегда имеется в виду одно и то же. Это параметр распределения, показываюший, грубо говоря, его ширину. Разница в одну сигму, как Вам уже написали, сама по себе не говорит о достоверности или недостоверности различия между популяциями: важно знать размер выборки.

Ошибка измерения, если она случайная и несмещенная, просто увеличивает наблюдаемую сигму.

Если выборки разумного размера, ну хотя бы по 100 человек, то отличие будет вполне достоверно.

[vincentfischer.livejournal.com]

так как раз и обсуждается, чья это сигма. у вас есть измерение среднего, есть неопределённость измерения, а есть ширина распределения (которую вы тоже можете измерять). просто почитайте тред, если непонятно, спрашивайте.

> Если выборки разумного размера, ну хотя бы по 100 человек, то отличие будет вполне достоверно.
ну неверно же

[rezoner.livejournal.com]

> Если выборки разумного размера, ну хотя бы по 100 человек, то отличие будет вполне достоверно.
ну неверно же

Что именно неверно?

[flavorchemist.livejournal.com]

Немного разные вещи.

Средние значения распределений IQ по данным популяциям отличаются примерно на сигму (измеренную по всей популяции). Иными словами, два распределения сдвинуты относительно друг друга, на эту самую сигму. Эта разница очень может быть статистически значима, чем больше по размеру выборка - тем значимее. При достаточно большом количестве измерений (читаем - евреев) разница в 0,1 сигму будет значима, и даже разница в 0,001 сигму.

Это из разряда "мужчины выше чем женщины". И там, и там сигма думаю не меньше, чем разница между средним ростом мужчин и женщин.И можно без проблем найти женщин выше мужчин. Но в среднем - мужчины выше.

[vincentfischer.livejournal.com]

> Немного разные вещи
прямо скажем, совсем разные :)

так раз вы пришли в ветку покапитанить, может ответите на вопрос со звёздочкой: какова ошибка самого измерения? (которая тут не обсуждается почему-то)

[flavorchemist.livejournal.com]

Если не лезть в статью а воспользоваться готовым цифрами, то можно предположить что объявленные 107-116 - это 95% CI. То есть сигма порядка 2,25
А если лезть в статью... лень..

Но я ее когда то читал.
Есть еще много такиж же (статей) про негров, пардон, африканцев. Там все наоборот.

[vincentfischer.livejournal.com]

а систематика где? или всё включено? разброс покрывает разницу между разными исследованиями?

[jora0.livejournal.com]

Ну вообще, ошибка измерения должна определяться размерами выборки.

[alenabird.livejournal.com]

Ошибка измерения определяется выбранным способом измерения.

К примеру, мы в одном случае померяли 10 раз длину обычной линейкой, в другой раз лазерным дальномером. Количество измерений в обоих случаях одинаково, а погрешность измерения разная.

[vincentfischer.livejournal.com]

ошибка измерения должна _в_некоторой_части_ определяться размерами выборки
просто почитайте ветку

[femidav.livejournal.com]

Если мне память не изменяет межполовая разница по росту около двух сигм.