İnsan-Şempanze Genetik Ayrışması 13 Milyon Yıl Önce Başlamış Olabilir!

İnsanlarla şempanzelerin ortak atası günümüzden 13 milyon yıl kadar önce bu iki türe doğru gidecek soy hatlarına doğru genetik olarak ayrışmaya başlamış olabilir. Bu, yaygın olarak düşünülen ayrışma zamanının 2 katından daha eskiye işaret ediyor.

Araştırmacılara göre bu keşif, insan evriminin sürecine yeni bir ışık tutuyor. Araştırmacılar aynı zamanda erkek şempanzelerin insan erkeklerine göre yavrularına çok çok daha fazla mutasyon aktardığını da keşfetti. Bu da türler arasındaki evrimsel farkı anlamamıza yardımcı olabilir. Şempanzeler günümüzde yaşayan insanların en yakın akrabasıdır. Dolayısıyla şempanzeler üzerinde çalışmak, insan evrimini anlamamızı sağlayacaktır.

İki tür arasındaki genetik fark bu türlerin birbirlerine ne kadar yakın akraba olduğunu gösterir. Mutasyonların meydana gelme sıklığına bağlı olarak bilim insanları örneğin insanlar ile şempanzelerin ne zaman birbirinden ayrıştıklarını tespit edebilirler. Burada, mutasyon oranları adeta bir "moleküler saat" olarak işler ve evrimsel süreçte anahtar olayların ne zaman gerçekleştiğini saptamamızı sağlar.

Ancak bu moleküler saatlerin tik-takları arasında geçen süreleri kalibre etmek kolay bir iş değildir. Bir türün moleküler saati, bir diğerininkine göre dikkate değer miktarda hızlı veya yavaş olabilir. Araştırmacılar bu sorunun üstesinden gelmek ve türlerin ne zaman ayrıştıklarını tespit etmek için fosil kayıtlarını kullanırlar. Buna rağmen fosil kayıtlarından elde edilen veriler kimi zaman isabetsiz olabilir.

Bir türün mutasyon hızını doğrudan tespit etmenin bir yolu, türün bireylerinin genetik yapısını yavrularının genetik yapısıyla kıyaslamaktır. Yavruların ebeveynlerinden aldıkları genler; radyasyon, hücre bölünmesindeki hatalar veya bazı kimyasallar gibi nedenlerle meydana gelen mutasyonlara sahip olacaktır. Bu genetik değişimlerin sayısını sayarak bilim insanları, o türde nesiller boyunca ne kadar mutasyonun biriktiğini tespit edebilirler.

Daha önceki tahminler insanlarla şempanzelerin ortak atasının yaklaşık 6 milyon yıl önce yaşadığını gösteriyordu. Ancak son 10 yılda yapılan genetik analizler, insanlardaki mutasyon hızının daha önceden tahmin edilenin yarısı civarında olduğunu gösterdi. Bu da, insan-şempanze ortak atasının yaklaşık 12 milyon yıl önce yaşadığı fikrini doğurdu.

İnsan-Şempanze Ayrımı

Şimdiyse şempanze mutasyon oranları üzerinde yapılan bir araştırma bu iki türün ortak atasının 13 milyon yıl kadar önce yaşadığını düşündürüyor. İngiltere'nin Oxford kentinde bulunan Wellcome Vakfı İnsan Genetiği Merkezi'nde genetik bilimci olan ve araştırmanın eş yazarlarından Gil McVean, şöyle anlatıyor:

Bizim sonuçlarımız, insan-şempanze ayrımının şu anda düşünülen zamandan çok daha eskiden gerçekleştiği fikrine bir temel kazandırıyor.

İnsanlarda ortalama mutasyon hızı her sene, 2 milyar baz çiftinde 1'dir. Bilindiği gibi DNA molekülü ikili sarmal yapıdadır ve bu yapıdaki her bir basamak, bir baz çiftinden oluşur. İnsan vücudundaki her bir hücre içerisinde 3 milyar civarında baz çifti bulunmaktadır. Yeni verilere göre bu baz çiftlerinin her 2 milyar tanesinden 1 tanesi, her yıl değişmektedir. Buna göre her bir insan yavrusu, ebeveynlerinden 70 civarında mutasyon alarak yaşamına başlar.

Şempanzelerdeki oranın da buna yakın olup olmadığını görmek isteyen bilim insanları, birbiriyle akraba olan 9 batı şempanzesini (Pan troglodytes verus) 3 nesil boyunca analiz ettiler. Araştırmacılar, şempanzelerdeki oranın da kabaca insanlarınkiyle aynı olduğunu tespit ettiler. McVean şöyle anlatıyor:

Bizim sonuçlarımız insan ve şempanze genomlarının her 1 milyon yılda %0.1 oranında ayrışacağını gösteriyor. Dolayısıyla şu anda gördüğümüz %1.2'lik fark, yaklaşık 12-13 milyon yıl sürede tamamlanabilir.

Madison'da bulunan Wisconsin Üniversitesi'nden bu araştırmada görev almayan paleoantropolog John Hawks, 13 milyon yıl sayısının insan ve şempanzelerin atasının genlerinin ayrışmaya başlamasıyla ilgili bir süre olduğunu vurguluyor. Bu, şempanze ile insan türlerinin ortak atadan ayrılmaya başladığı süre değil. Hawks bu önemli noktayı şöyle izah ediyor:

Eğer ki ortak atanın popülasyonu çok büyükse veya popülasyon birbiriyle karışmayan çok sayıda alt popülasyona ayrılmışsa, 7-10 milyon yılda birbirinden ayrışan iki türün genetik açıdan ayrışmalarının 13 milyon yıl önce başlaması gayet makuldür.

McVean de Hawks'ın analizine katılıyor. Eğer ki hem insanların, hem de şempanzelerin atasal popülasyonlarının büyüklükleri fazlaysa, ortak gen havuzları bu türlerin gerçekten ayrışmaya başlamasından çok önce ayrılmaya başlamış olabilir. Dolayısıyla 13 milyon yıl önce genetik olarak ayrışmaya başlayan bu canlıların gerçekten iki ayrı türe ayrılması, daha önceden öngörüldüğü gibi 6 milyon yıl öncesinde meydana gelmiş olabilir.

Erkek Şempanzeler, Erkek İnsanlardan Daha Fazla Mutasyon Taşıyor!

İlginç bir şekilde araştırmacılar, erkek şempanzelerin dişilerine göre yavrularına 7-8 kat daha fazla mutasyon aktardığını tespit ettiler. Kıyaslama açısından insan erkekleriyle dişileri arasında bu fark 3-4 kat civarındadır. Toplama bakacak olursak, yavru şempanzeler vücutlarındaki mutasyonların %90 civarını babalarından alırlar ve sadece %10'luk kısım anneden gelir.

Araştırmacılar ayrıca her yeni yaşta erkek şempanzelerin yavrularına daha da fazla mutasyon aktarma olasılığı olduğunu gösterdiler. Örneğin insan erkeklerinde her 1 yaş artışında yavrulara 2 yeni mutasyon aktarma olasılığı doğuyor. Dolayısıyla örneğin 38 yaşında üreyen bir erkek 40 mutasyon aktarma şansına daha fazla sahipse, 39 yaşında bu mutasyon sayısı 42 civarına yükseliyor. McBean bunu şöyle anlatıyor:

Birçok şeyi belirleyen mutasyon sürecinin, birbirlerine çok yakın olan türlerde bile ne kadar farklı olabileceğini gösterdik.

İnsan erkekleriyle şempanze erkekleri dişilerine kıyasla yavruya daha fazla mutasyon aktarıyorlar çünkü memelilerin erkekleri ömürleri boyunca sperm üretmeyi sürdürürlerken dişiler, ömürleri boyunca sahip olacakları yumurtalarla doğuyorlar, sonradan üretmiyorlar. Bu da yaş ilerledikçe spermlerde oluşabilecek mutasyon sayısının artması anlamına geliyor, çünkü vücut yaşlandıkça tamir mekanizmaları da eskiyor. Ancak dişilerin yumurtalarndaki mutasyonlar büyük oranda sabit bir şekilde korunuyor.

Erkek şempanzelerin yavrularına insanlara kıyasla neden daha fazla mutasyon aktardığının bir açıklaması, çiftleşme davranışlarındaki farklılıklar ile ilişkilidir. Erkek şempanzeler insanlara göre çok daha fazla sperm üretebilecek şekilde evrimleşmişlerdir ve vücut büyüklüklerine göre insanlardan 3 kat büyük testislere sahiptirler. Bu kadar fazla sayıda sperm üretimi, daha fazla sayıda mutasyon birikme ihtimali anlamına gelmektedir.

Çiftleşme davranışının erkek şempanzelerin daha fazla mutasyon aktarmasına neden olduğunu açıklayabiliyor olması, gorillerin potansiyel olarak mutasyon oranlarının düşmüş olması anlamına geliyor. Goriller çiftleri için çok daha az mücadele ederler ve insanlara göre çok daha küçük testislere sahiptirler. McVean şöyle anlatıyor:

Gorillerdeki mutasyon oranlarının tahmin edilmesi, ayrışma zamanlarının yeniden değerlendirilmesi anlamına gelebilir. Gorillerle de bu deneyleri yapmayı çok isterdik!

Araştırma sonuçları Science dergisinde yayımlandı.

Türlerin Ayrışması 6 Milyon Yıl Önce Yaşandı!

Yazı içerisinde de vurgulandığı gibi, bu 13 milyon yıl sayısının tür ayrışmasıyla doğrudan bir alakası yoktur. Bu, genetik ayrışmanın başlangıcıdır.

Genellikle türlerin birbirlerinden farklılaşması (türleşmesi) için genetik havuzun öncelikle izole olmaya başlaması gerekir. Bu; coğrafi, zamansal, davranışsal, gametik veya üreme organlarına bağlı izolasyonlarla gerçekleşebilir. Bu izolasyondan sonra değişen süreler boyunca evrim bağımsız olarak devam eder ve bu, ortak bir atadan gelen aynı popülasyonların birbirinden tamamen farklı hale gelmesine neden olur.

Dolayısıyla bu araştırma sayesinde öğrendiğimiz şudur: 13 milyon yıl önce genetik ayrışma başlamış, 6 milyon yıl kadar önce ise şempanzeler ve insanlar birbirinden ayırt edilebilecek 2 ayrı kola (evrimsel dala) ayrışmıştır.