Antik DNA Çalışmalarının Altın Çağı Başlıyor!

Eğer 10 yıl önce antropologlar arasında, genetik çalışmaların önümüzdeki dönemde ne kadar gelişebileceğine dair bir anket yapmış olsak, büyük bir ihtimalle, bir çoğu, fosil DNA çalışmalarının etkisini tahmin etmeye bile yaklaşamazdı.

O dönemde, yeni oluşmaya başlayan bu alan, bulunan fosile ait DNA'nın kontaminasyondan (başka organizmaların DNA'larıyla karışması) ayırma konusuyla boğuşmaktaydı. İnsanın kökenine dair bir şeyler söylemeye yetecek kadar çekirdek DNA'sı elde etmek gerçekten büyük bir başarıydı.

Fakat ilerleyen dönemdeki, yeni nesil dizileme yöntemlerinin de dahil olduğu teknik gelişmeler, antik DNA çalışmaları çağının başlangıcı oldu.

Bu gelişmeler, insan evrimi hikayesine dair anlayışımızı baştan yazdı desek abartı olmayacaktır. Ayrıca beklenmedik şekilde, bazı çok eski ve zorlu sorular da bu şekilde yanıt buldu.

"Başlangıç" kelimesini kullanıyoruz, çünkü son 5-10 yıllık süreçteki bulgulara rağmen Antik DNA, özellikle fosil genom çalışmaları, henüz başlıyor.

Ne başlangıç ama!

Görünen o ki, bu araştırma alanı çok çok uzun bir süredir boğuştuğumuz büyük sorulara cevaplar sağlamakta.

Sizlere önümüzdeki dönemde genetikçilerin (ve moleküler antropologların) üzerinde duracağı 3 önemli konudan bahsedeceğiz.

1- Modern insanlar ve diğer arkaik gruplar arasındaki gerçekleşen çiftleşmeler:

Yakın zamana kadar, fosil araştırıcıları, bu tür çiftleşmelerin olup olmadığına dair ortak bir noktada buluşamıyorlardı. Fakat şu anda genetikçiler sayesinde bu dosya kapanmış görünüyor.

Çiftleşme gerçekleşti, fakat bu inanılmaz derecede yaygın değildi. Afrikalı olmayan insanların genomlarının sadece %2 civarı Neandertallerden miras kalmıştı, ayrıca yerli Okyanusya-Güneydoğu Asya toplulukları, Yeni Gineliler ve Avustralyalıların genomlarının da görece biraz daha fazla kısmı gizemli Denisovanlardan gelmekteydi.

Bazı yaşayan Afrika topluluklarında da arkaik türlere ait DNA kalıntıları bulunmakta.

Belki gelecekte henüz bilmiyor olduğumuz başka arkaik türlere ait genler taşıyor olduğumuzu da keşfedeceğiz.

Yakın dönemde, Washington Üniversitesi'nden Benjamin Vernot önderliğinde yapılmış bir araştırma ile, Yeni Gine'deki Bismark Takım Adaları'nın 11 farklı bölgesinde yaşayan insanlardan elde edilen 35 genom dizisi, arkaik kuzenlerimizle paylaşılan genleri ele almak için analiz edildi.

1,500 farklı insanın genom dizisiyle karşılaştırılarak, Neanderthallerle olan gen akışını doğrulandı ve gizemli Denisovanlarla gen akışını daha iyi karakterize edildi.

Yeni Gine örnekleri, genomlarının %1.9 ila %3.4'ünün Denisovanlardan geldiğini gösterdi.

Ayrıca yaşayan Doğu Asyalılar, Avrupalılar ve Güney Asyalılar arasında gözlemlenen ikinci bir çiftleşme olayını, Yeni Ginelilerin paylaşmadığı görüldü.

Görünüşe göre biri, Yeni Ginelilerin ve Avustralyalıların atalarıyla, biri erken Doğu Asyalıların atalarıyla ve bir diğeri de Güney Asyalıların ve Avrupalıların atalarıyla olmak üzere Neandertallerle 3 farklı zamanda çiftleşme durumu gerçekleşti.

Genetikçiler, bu dönemde ilgilerini, arkaik kuzenlerimizden miras alınan spesifik genlere ve bu genlerin sonuçları ile insan adaptasyonunu ve hastalıklarını anlamaya yönelik çalışmalara vermeye başladılar.

Yakın dönemde, insan bağışıklık sistemi ve yüksek rakıma adaptasyon ile ilgili bazı genlerin Neandertallerle ilişkili olduğu ortaya çıktı.

Gerçekten çok heyecan verici olan bu çalışma alanı ile birlikte yakın zamanda bir iskeletin özellikleriyle ilgili genleri kolayca tanımlayabileceğiz. Bu da bizim fosil kayıtları üzerinden fiziksel değişimlerle ilgili direkt ilişki kurmamızı ve ne şekilde, ne durumda değişikliklerin meydana geldiğini daha kolay anlamamızı sağlayacaktır.

2- Antik DNA sonunda can sıkıcı olan "Fosiller arasından yeni türleri nasıl belirleyeceğiz?" sorusuna da bir çerçeve çizmeye başladı.

Onlarca yıldır, antropologlar, "insan evrimi sürecinde kaç farklı tür olabilir?" sorusu üzerinde takılı kalmışlardır. Bu durum ortalama olarak 5 farklı türün var olduğu düşüncesinden 25’ten fazla tür olduğu iddiasına kadar çeşitlilik göstermiştir.

Şimdiye kadar, iddialarımızı bağımsız ve objektif değerlendirebileceğimiz bir yolun eksikliğini çekmiştik. Fakat, şaşırtıcı şekilde, şu anda insan genomunu arkaik kuzenlerimizle karşılaştırma olanakları ortaya çıkmaya başladı.

Örnek olarak, 100 yıldan fazla bir süredir, antropologlar, Neandertallerin ayrı bir tür mü yoksa sadece, aynı türe ait bir "alt-tür" mü olduğu konusunda tartışıyorlardı.

DNA çalışmaları şimdi bize bir cevap sunmakta, bu en inatçı antropologları bile tatmin etmeli; buna rağmen, bazı araştırmacıların tersine inanıyor olarak hayatlarını geçirme ihtimali de geçmiş tecrübeler ışığında mümkün görünüyor.

Neandertal, Denisovan ve diğer arkaik DNA kalıntıları, bazı yoğun bölgeler oluşturmuş şekilde, bütün insan genomu boyunca bulunmakta ve eşit olmayan biçimlerde yayılmış görünüyor, büyük boşluklar ise arkaik genleri birbirinden ayırıyor.

Örnek olarak insan X-Kromozomu neredeyse arkaik DNA barındırmamakta. Bu da arkaik genlerin, doğal seçilim tarafından elendiğini göstermektedir. Ayrıca arkaik ve modern insan çiftleşmesiyle meydana gelen erkek melez çocuklar büyük olasılıkla kısır olduğu söylenebilir.

Biyolojik türlerle ilgili sorularla biraz ilgili olan biri bu tür bulgunun önemini kavrayacaktır: İnsanlar ve Neandertaller farklı türlerdir, türlerin farklılığı konusunda belirleyici olduğu farzedilen çiftleşme eylemini gerçekleştirebiliyor olsalar dahi.

Şu anda, çoğu antropolog, “tür” kavramını bir kenara bırakırsak, Neandertallerin biz insanların en yakın soyu tükenmiş kuzenleri olduğunu kabul etmekte. Ancak DNA çalışmaları, bizden biyolojik olarak oldukça uzak olduklarını göstermektedir.

İnsan ve Neanderthal ayrılmasından sonraki dönemler için bile İnsan evrim ağacında bulunan bir çok yeni türe hazırlıklı olmamız gerekebilir.

3- Fosil DNA insan türleri arasındanki evrimsel ilişkileri çözümleyebiliyor.

Max Planck Evrimsel Antropoloji Enstitüsü’nden Matthias Meyer önderliğinde yapılan çalışmada, İspanyol fosil bölgesi olan Sima de Los Huesos’ta (kemik çukuru) bulunan iki örneğin çekirdek DNA’ları elde edildi.

En az 430 bin yıllık olan bu fosillerle yürütülen yeni çalışma, ekibin geçen yıl yaptığı, aynı fosil alanından elde edilen daha küçük ve daha az bilgi barındıran mitokondriyal genom çalışması üzerine kuruldu.

Mitokondriyal DNA, Denisovanlara oldukça benzerken çekirdek DNA ise Neanderthallere yakınlık göstermekteydi.

Yani, Sima de Los Huesos örnekleri, Denisovan atalarının mitokondriyal DNA’sını barındıran veya bunu türler arası çiftleşme yoluyla elde etmiş olan çok erken Neandertaller ya da Neandertallerin atalarıydı.

Bu çalışma, bazı antropologların, bu fosillerin anatomileri üzerine olan düşüncelerini onaylar niteliktedir.

Ayrıca, Neanderthal ve modern insanların ortak atalarının 430 bin yıldan daha önce bir dönemde yaşadığını, hatta yeni çalışmanın gösterdiği moleküler saate bakılırsa bu ayrışmanın 550 ila 765 bin yıl arası bir dönemde yaşanmış olabileceğini söyleyebiliriz.

Bu da modern insanların, Neanderthallerden ayrı bir şekilde en az 600 bin yıllık bir evrim sürecinden geçtiği anlamına gelmektedir.

İnsan evrimini, az sayıda dalı (tür) olan gövdeli bir ağaçtan ziyade bir çok ince dal barındıran çalılık olarak görmek daha doğru olacaktır.

Biz, modern insanlar, birçok insan çeşidinden sadece biriydik, fakat tuhaf bir şekilde sadece biz bugüne varabildik. Belki genomik bilimi bize, bu gizemli durumun cevaplarını bulmamızda çok da uzak olmayan bir gelecek de yardımcı olacaktır.