Dünyanın En Eski DNA'sı Keşfedildi: 1.2 Milyon Yıllık DNA, Mamutların Evrim Sürecini Aydınlatıyor!

Stockholm'de bulunan Paleogenetik Merkezi'ndeki araştırmacılar liderliğindeki bir uluslararası ekip, 1,2 milyon yıl öncesine tarihlenen mamut kalıntılarının DNA dizilimini gerçekleştirdi. Yapılan analizler, son buzul çağında Kuzey Amerika’da yaşamış olan Kolombiya mamutunun, yünlü mamut ve onun soyundan bir başka mamutun melezi olduğunu gösteriyor. Çalışma, ayrıca mamutların soğuk iklime ne zaman ve ne kadar hızlı adapte olduklarına dair yeni bulgular sağlıyor. Bu bulgular, 17 Şubat 2021 tarihinde Nature dergisinde yayımlandı ve yazarlar arasında Orta Doğu Teknik Üniversitesi'nden Ekin Sağlıcan, Fatma Rabia Fidan ve Mehmet Somel de var.^[1]

Yaklaşık bir milyon yıl önce, henüz evrimleşmemiş oldukları için, Kolombiya mamutları ve yünlü mamutlar yaşamıyordu. Bu dönem, ataları olan antik bozkır mamutunun yaşadığı dönemdi. Araştırmacılar, 700 bin ila 1,2 milyon yıl boyunca Sibirya’nın donmuş tabakasında gömülü kalmış mamut dişlerinden elde edilen DNA'yı kullanarak, üç antik mamutun genomlarını analiz etmeyi başardılar. Bu çalışma, DNA'nın milyon yıllık numunelerden dizilendiği ve doğrulandığı ilk çalışmaydı ve DNA’nın numunelerden çıkarılması oldukça zorlayıcıydı. Bilim insanları, numunelerin oldukça az DNA içerdiğini ve numunelerde kalan DNA'nın çok küçük parçalara ayrılmış olduğunu tespit etti.

Muazzam Antik DNA!

Stockholm’deki Paleogenetik Merkezi’nde evrimsel genetik profesörü olan kıdemli yazar Love Dalén’in söylediği üzere, numuneler Viking kalıntılarından bin kat daha eski; hatta varlıkları insanların ve Neandertallerin varlığından da öncesine dayanıyor.

Numunelerin kaç yıllık olduğu, jeolojik veriler ve moleküler saat kullanılarak belirlendi. Bu 2 tip analizden elde edilen veriler, numunelerden ikisinin bir milyon yıldan daha eski olduğunu, üçüncüsünün ise yaklaşık 700 bin yaşında olduğunu ve bilinen en eski yünlü mamutlardan birini simgelediğini gösteriyor.

Kolombiya Mamutunun Şaşırtıcı Kökeni

Genomların analizleri, yaklaşık 1,2 milyon yıllık bu en eski numunenin daha önce keşfedilmemiş bir mamut soyunun genetiğine ait olduğunu gösteriyor. Araştırmacılar, numunenin bulunduğu konuma dayanarak mamutu Krestovka mamutu olarak adlandırıyorlar. Elde edilen sonuçlar, Krestovka mamutunun diğer Sibirya mamutlarından iki milyon yıldan fazla bir süre önce farklılaştığını gösteriyor. Çalışmanın baş yazarı Tom van der Valk şöyle diyor:

Bundan önce tamamlanan tüm çalışmaların sonucu, Sibirya bölgesinde o zamanlar bozkır mamutu adı verilen yalnızca bir mamut türü olduğunu göstermişti; ancak günümüzde yürütülen DNA analiz çalışmaları, Adycha mamutu ve Krestovka mamutu olarak adlandırdığımız iki farklı daha genetik soy olduğunu gösteriyor. Henüz kesin bir kanıya varamasak da bunlar iki farklı türü temsil ediyor olabilir.

Gleb Danilov

Araştırmacılar ayrıca 1,5 milyon yıl önce Kuzey Amerika'yı kolonileştiren mamutların Krestovka soyuna ait mamutlar olduğunu öne sürüyorlar. Bunun yanı sıra, analizlerden elde edilen veriler, son buzul çağında Kuzey Amerika'da yaşayan Kolombiya mamutunun bir melez olduğunu göstermiştir. Genomunun yaklaşık olarak yarısı Krestovka soyundan ve diğer yarısı yünlü mamuttan geliyor. Çalışmanın yazarlarından Patrícia Pečnerová şöyle diyor:

Kuzey Amerika'nın en simgesel Buz Devri türlerinden biri olan Kolombiya mamutu, yaklaşık 420 bin yıl önce gerçekleşen bir melezleşme yoluyla evrimleşti.

Yünlü Mamutun Evrimi ve Adaptasyonu

Adycha mamutundaki bir diğer milyon yıllık genom, Adycha’nın yünlü mamutun atası olabileceğini gösteriyor. Bu nedenle araştırmacılar, yapılması gereken karşılaştırma işlemini Adycha’nın genomunu 700 bin yıl önce yaşamış olduğu bilinen en eski yünlü mamutlardan birinin genomuyla ve yaşı yalnızca birkaç bin yıl olan mamut genomları ile gerçekleştirebilirler. Bu durum, mamutların soğuk ortamlarda yaşama nasıl adapte olduklarını ve bu adaptasyonların türleşme sürecinde ne ölçüde evrimleştiğini araştırmayı mümkün kılmaktadır.

CPG

Yapılan analizler; tüy uzaması, termoregülasyon, yağ katmanı, soğuğa tolerans ve sirkadiyen ritimler gibi Kuzey Kutbu'ndaki yaşamla ilişkili gen çeşitliliklerinin, yünlü mamutun kökeninden çok daha öncesine dayanan milyonlarca yıllık mamut türünde mevcut olduğunu gösteriyor. Elde edilen bu sonuçlar, mamut soyundaki adaptasyonların çoğunun zaman içinde yavaş ve kademeli olarak gerçekleştiğini göstermektedir. Yapılan çalışmanın yazarlarından olan David Díez-del-Molino, şöyle diyor:

Analizler, soğuk adaptasyonların çoğunun yünlü mamutun atasında halihazırda mevcut olduğunu gösteriyor ve türleşme sürecinde doğal seçilimin daha hızlı olduğuna dair hiçbir kanıt bulmadık.

Gelecekteki Araştırmalar

Yeni sonuçlar, diğer türler üzerinde gelecekte yapılacak geniş bir araştırma yelpazesine kapı açıyor. Günümüzden yaklaşık 1 milyon yıl öncesi, birçok türün dünya çapında yayıldığı bir dönemdi. Bu dönem, aynı zamanda iklim ve deniz seviyelerinde büyük değişikliklerin olduğu da bir dönemdi ve dahası bu dönem, Dünya'nın manyetik kutuplarının yer değiştirdiği son zamanlardı. Bu nedenle araştırmacılar, bu zaman ölçeğindeki genetik analizlerin çok çeşitli bilimsel soruları keşfetmek için büyük bir potansiyele sahip olduğunu düşünüyorlar. Moleküler arkeoloji profesörü ve Paleogenetik Merkezi'nde ortak araştırma lideri olan Anders Götherström şöyle diyor:

Şimdi en büyük sorulardan biri zamanda ne kadar geriye gidebileceğimiz. Henüz sınıra ulaşmadık. Eğer eğitimli bir tahminde bulunacak olursak, 2 milyon yıllık DNA'yı kurtarabilme ve hatta muhtemelen 2,6 milyon yıl kadar geriye gidebileceğimizi düşünmek önünde bir engel yok. Bundan önce, antik DNA'nın korunabileceği bir permafrost yoktu.

DNA'nın doğada ne kadar süreyle korunabileceğiyle ilgili daha fazla bilgiyi buradaki yazımızdan alabilirsiniz.