Maymunları Evrimleştirmek: İnsana Özgü Bir Gen, Maymun Beyinlerini İnsandaki Gibi İrileştiriyor ve Neokorteks Kalınlığını Arttırıyor!

Bizi diğer primatlardan ayıran en temel özelliğimiz, vücut büyüklüğümüze göre daha iri olan beyinlerimizdir. İnsan olmayan ama primat olan atalarımızdan bize kadar gelecek olan yolakta, çok sayıda gen rol aldı ve bunların zaman içinde değişmesinin etkisiyle bizler, atalarımıza ve kuzenlerimize göre farklılaştık. Görünen o ki, zeka büyüklüğümüzü etkileyen en önemli gen, ARHGAP11B isimli bir gen olabilir ve bu geni kullanarak, diğer maymunlarda da iri beyinler üretmek, böylece evrimsel geçmişi teste tabi tutmak mümkün olabilir.

Gerçekten de, Almanya'daki Max Planck Moleküler Hücre Biyolojisi ve Genetik Enstitüsü ve Japonya'daki Deneysel Hayvanlar Merkezi Enstitüsü'nden araştırmacılar, bu geni kullanarak Callithrix jacchus türü marmoset maymunlarının beyinlerini irileştirmeyi başardılar. Araştırmalarının sonuçları Science dergisinde yayınlandı.^[1]

Wikimedia

Evrimde Geriye Gitmek...

Bu araştırma sadece baş döndürücü olmakla kalmıyor, aynı zamanda bilimsel olarak da oldukça öğretici. Bu deneyden öğrendiklerimizle, insanın diğer primatlardan beyin büyüklüğü ve zeka bakımından ayrıldığı süreci aydınlatmamız mümkün olabilir.^[2] Max Planck Enstitüsü'nden baş yazar Wieland Huttner, Inverse sitesine şöyle konuştu:^[3]

Bu genin neler yapabileceğine dair, özellikle de eğer hipotezimiz doğruysa neler yapması gerektiğine dair bir fikrimiz vardı; ancak bunlar sadece bir umut düzeyindeydi. Neyse ki bu gen, ondan bekleyebileceğimiz her şeyi, tam olarak yapıyordu.

Sözünü ettiği etkiyi 4 ana grupta incelemek mümkün. Maymunlara aktarılan ARHGAP11B geni:

• Maymunlarda, üst düzey insan fonksiyonları ile ilişkilendirilen neokorteks katmanını irileştirdi.
• Maymun beynini katlanma biçimini, insan beyninin katlanma biçimine benzer hale getirdi.
• Nöronların üretiminden sorumlu progenitör hücre tiplerinin sayısını arttırdı.
• Özellikle de üst katmanlarla ilişkili nöronların sayısını arttırdı - ki bunlar, insan evriminde de artış gösteren nöronlardır.

Science

Anlayacağınız, bu genin marmosetlere eklenmesi, insan beyninin evrimi konusunda yaşandığını düşündüğümüz değişimlerin her birini tek başına gerçekleştirmeyi başardı. Yani bu deney, Homo sapiens türünün evriminin adeta yeniden canlandırması gibi! Türümüz, tam da bu tür bir genetik evrim geçirerek günümüzdeki beynine ve zekasına kavuşmuş olabilir. Makalenin eş yazalarından Michael Heide şöyle diyor:

Bu deneyimiz, söz konusu genin ve bu genin insanlardaki ifadesinin, primat veya maymun beyinlerinin genişlemesi ve katlanması için yeterli olduğunu gösteriyor.

İnsan Neokorteksinin Evrimi ve ARHGAP11B Geni

İnsan neokorteksinin evrimsel süreçte genişlemesi, modern insanlar olarak bizlerin sahip olduğu bilişsel fonksiyonların ana nedeni olarak görülmektedir.^{[4], [5], [6], [7], [8]} İnsana özgü olan ARHGAP11B geni ise, neokorteks bölgesinin irileşmesiyle ilişkilendirilmektedir; çünkü bu gen, neokortikal nöronları oluşturan progenitör hücrelerde ifade edilmektedir ve az sonra göreceğimiz gibi, primat olmayan hayvanlarda yapılan deneylerde, genin aşırı ifadesinin beyni irileştirdiği gösterilmiştir.^{[9], [10], [11], [12]}

ARHGAP11B geni günümüzden 5 milyon yıl kadar önce, çok daha yaygın olan ARHGAP11A geninin kısmi kopyalanması sonucu ortaya çıkmıştır.^[13] Sonradan meydana gelen bir nokta mutasyonu dolayısıyla ARHGAP11A geninin ana fonksiyonunu yerine getirememeye başlamış ve aslen mitokondride yaygınlaşmıştır. Bu gen, burada, glutaminoliz adı verilen bir süreç aracılığıyla, neokorteksin büyümesiyle ilişkilendirilen bazal progenitörlerin çoğalmasına neden olmuştur. İşte bu araştırmada, insana özgü bu gen marmosetlere aktarılmış ve etkileri incelenmiştir.

Maymun Harici Türlerde ARHGAP11B Geni

Aslında bu gen, ilk defa insan-harici bir türde test edilmedi. Bu genin beyin büyüklüğü üzerindeki etkisi daha önceden farelerde ve dağ gelinciklerinde de denenmişti. Ancak orada, insanlarda bulunan düzeyde gen kullanmak yerine, sadece genin aşırı ifade edildiği durumları sınamışlardı ve buna rağmen hayvanların beyinlerinin irileştiğini görmüşlerdi. Bu yöntem nedeniyle, beyinlerdeki irileşmenin bu genden mi, yoksa bilmedikleri başka bir nedenden mi kaynaklandığını net olarak görememişlerdi.

Dahası, tahmin edebileceğiniz gibi, insanlar veya marmosetlerin aksine, fareler ve dağ gelincikleri maymun değillerdir. Dolayısıyla bu genin atalarımızda ne gibi bir etkiye sebep olduğunu görmek istiyorsak, primatlara odaklanmamız gerekir. Fareler ve dağ gelincikleri bu konuda bize pek fazla bilgi veremez.

Primatlar, araştırmacıların özellikle ilgisini çekiyordu, çünkü bu deney yapılana kadar genin yakın akrabalarımızda da benzer bir işleve sahip olup olmayacağı bilinmiyordu. Bu deney, insandan alınan bir genin primatlara konulması sonrasında beynin irileştiğinin gösterilebildiği ilk deney!

Etik Kaygılar ve Kürtaj

Bu tür hayvan-insan melezi deneylerinde etik, her zaman büyük bir kısıtlayıcıdır. Birçok durumda melezler embriyo evresindeyken, yeterince veri toplandığına kanaat getirildiğinde öldürülürler. Dolayısıyla bu maymunun insan-benzeri bir zeka sergileyip sergileyemediğini merak ediyorsanız, ne yazık ki henüz bunu öğrenemeyeceğiz.

Bu araştırmada kullanılan maymun fetüs örnekleri, Japonya'dan Almanya'ya getirildi ve burada deney için hazırlandı. Sonrasında insan genleri enjekte edilen maymunlar büyütüldüler ve beyin gelişimleri incelendi. Fetüslerin 101 gün büyümesinden sonra, yeterince verinin toplandığına kanaat getiren ekip, sezaryen yöntemiyle fetüslerin gelişimini durdurdular (marmosetlerde gebelik yaklaşık 150 gün sürmektedir). Bu evre, neokorteks gelişiminin yaşandığı ve bu bölgedeki nöronların üretildiği dönemdir ve insanda gebeliğin yaklaşık 16. haftasına karşılık gelmektedir. Huttner, şöyle diyor:

Bu dünyaya insan genleri eklenmiş bir maymun getirmek, etiğin kırmızı çizgisini aşmak olurdu. Bana soracak olursanız, daha bu genin maymunlarda bu düzeyde etkili olduğunu ilk keşfettiğimiz deneyde insan genlerine sahip maymunlar doğurmak etik olarak sorumsuzluk olurdu. Sonuçta bu genin eklenmesiyle ne tür bir davranışsal değişim elde edeceğimizi henüz bilmiyoruz.

Ancak buna rağmen bazıları, insan-maymun melezlerini yapmanın etik bir risk değil, tam tersine bir zorunluluk olduğunu iddia etmektedirler. Bu konuda nihai karara varmak zor; fakat bu tür araştırmalar devam ettikçe, türümüzün evrimsel tarihini daha net bir şekilde aydınlatacağız ve nereden geldiğimiz sorusuna verdiğimiz cevapları çok daha net hale getirebileceğiz.