Analizler, Neandertal ve Modern İnsanların Ne Zaman Çiftleştiğine Yönelik En Hassas Tarihleri Ortaya Koyuyor!

Avrupa ve Asya'daki eskiden yaşamış modern insanların (Homo sapiens) DNA'sı üzerinde yapılan yeni bir analiz, Neandertallerin modern insanlarla ne zaman çiftleştiğine dair bugüne kadar ki en hassas tarihleri ortaya koyuyor.^[1] Çalışmaya göre, çiftleşme yaklaşık 50.500 yıl önce başladı ve Neandertallerin yok olmaya başlamasına kadar yaklaşık 7.000 yıl süre devam etti.

Bu çiftleşmenin bir sonucu olarak Avrasya kökenli insanlar, bugün genomlarının %1 ila %2’sini oluşturan, Neandertal atalarından miras kalan genlere sahiptir. Bu melezleşmenin bir sonucu olarak Avrasyalılara, Neandertallerden birçok gen miras kaldı. Bu genler, bu kişilerin genomlarının %1 ila %2’sini oluşturuyor.

Genom tabanlı bu tahmin, modern insanlar ve Neandertallerin Avrasya'da yaklaşık 6.000 ila 7.000 yıl boyunca birlikte gösteren arkeolojik kanıtlarla uyumludur. Günümüz insan genomları ile Avrasya'daki modern insanların kemiklerinden elde edilmiş 58 antik genomun inceleyen araştırmacılar, Neandertal-Homo sapiens çiftleşmesinin yaklaşık 47.000 yıl önce olduğunu tespit etti. Yeni tarihler ayrıca, modern insanların Afrika'dan Avrasya'ya olan ilk göçünün yaklaşık 43.500 yıl önce tamamlandığını göstermektedir. Daha önceki tahminler, bu çiftleşme sürecini 54.000 ila 41.000 yıl önce arasında değiştiğini gösteriyordu. Berkeley'deki Kaliforniya Üniversitesi'nde moleküler ve hücre biyolojisi alanında yardımcı doçent olan Priya Moorjani şöyle anlatıyor:

Bu zamanı net olarak ortaya koymak çok önemli. Afrika dışına olan göçün ne zaman olduğuna dair tahminlerimizi doğrudan etkiliyor. Günümüzde Afrika dışında yaşayan insanların çoğu, genomlarının %1-2’sini Neandertallerden miras alıyor.

Çalışmanın iki kıdemli yazarından biri olan Moorjani, bu çalışmanın Afrika dışındaki bölgelerin yerleşimini anlamak için de önem taşıdığını da belirtti. Bu yerleşimlerin anlaşılması için farklı bölgelerdeki arkeolojik materyaller veya fosiller kullanılıyor.

Gen akışının daha uzun bir süreçte gerçekleşmiş olması, örneğin Doğu Asyalıların neden Avrupalılardan ve Batı Asyalılardan yaklaşık %20 daha fazla Neandertal geni taşıdığını açıklayabilir. Arkeolojik buluntuların bize gösterdiği gibi modern insanlar yaklaşık 47.000 yıl önce doğuya gittiyse bu insanlar zaten Neandertal genleri taşıyor olmalıydı. Peter, şöyle anlatıyor:

Çiftleşme sürecinin oldukça karmaşık olduğunu ve uzun bir süre almış olabileceğini gösteriyoruz. Farklı gruplar, 6.000-7.000 yıl süren dönemde ayrılmış, bazı gruplar çiftleşmeye devam etmiş olabilir. Ancak, elimizdeki verilere göre gen akışının tek bir ortak dönemde gerçekleşmesi daha olası duruyor.

Çalışmanın yazarları arasında olan, şu an Ancestry DNA şirketinde çalışan, daha önce Kaliforniya Üniversitesi'nde doktora sonrası araştırma yapan Manjusha Chintalapati şöyle anlatıyor:

Başlıca bulgulardan biri, Neandertaller ile modern insanların ne zaman çiftleştiğine yönelik hassas bir şekilde tahmin etmiş olmamızdır. Daha önce bu tahminler ya tek bir antik örnek ya da günümüz bireyleri kullanılarak yapılıyordu. Hiç kimse tüm antik örnekleri bir arada modellendirmeye çalışmamıştı. Bulgularımız, geçmişe dair daha eksiksiz bir resim oluşturmamızı sağladı.

Moorjani, 2016 yılında eskiden yaşamış insanların eksik genomlarını kullanarak Neandertal gen akışının tarihini tespit etmeye yönelik bir yöntem geliştirdi. O dönemde yalnızca beş arkaik Homo sapiens genomu mevcuttu. Yeni çalışmada ise çalışmanın baş yazarı olan Max Planck Evrimsel Antropoloji Enstitüsü'nde doktora öğrencisi Leonardo Iasi, Chintalapati ve tüm ekip, bu tekniği 58 antik Homo sapiens genomu ve dünyanın çeşitli yerlerinden 275 modern insanın genomuyla kullanarak Neandertal geni akışının daha hassas bir tarihini belirledi. Ekip, gen akışının tek bir nesilde gerçekleştiğini varsaymak yerine Iasi ve Peter’ın geliştirdiği daha karmaşık modelleri kullanarak çiftleşmenin 7.000 yıllık bir süreç boyunca devam ettiğini ortaya koydu.

Neandertaller ve modern insanlar arasındaki çiftleşmenin tarihi, Max Planck Evrimsel Antropoloji Enstitüsü araştırmacıları tarafından yapılan ve Nature dergisinde yayınlanacak bağımsız bir çalışma ile de desteklenmiştir. Bu çalışma da yaklaşık 45.000 yıl önce yaşamış iki Homo sapiens genomunu analiz ederek çiftleşmenin tarihini 47.000 yıl önce olarak tespit etti. Chintalapati, şöyle anlatıyor:

Antik genomlar daha önceki çalışmalarda yayınlanmış olmasına rağmen Neandertal soyağacını bu kadar ayrıntılı bir şekilde incelemek için analiz edilmemişti. Modern insanlarda Neandertal soyağacı segmentlerinin bir kataloğunu oluşturduk. Tüm örnekleri bir arada analiz ettiğimizde gen akışının yaklaşık 7.000 yıl sürdüğünü gördük. Max Planck grubu, Neandertal gen akışını doğrudan tarihlendirmemize olanak tanıyan yeni antik DNA örnekleri diziledi ve onların bulguları da bizimle benzer bir tarihi gösterdi.

Ekipler ayrıca, modern insan genomundaki Neandertallerden miras kalan genleri içeren bölgeleri ve Neandertal genlerinden tamamen yoksun olan bölgeleri de inceledi. "Neandertal çölleri" veya "Neandertal boşlukları" olarak adlandırdıkları Neandertal genlerinin bulunmadığı bu bölgelerin iki grup arasında çiftleşmeden sonra hızla geliştiğini tespit etti. Araştırmacılar, bu durumun genom bölgelerindeki bazı Neandertal gen varyantlarının modern insanlar için ölümcül olmuş olabileceğini düşünüyor.

40.000 yıldan daha eski erken modern insan örnekleri zaten genomlarında bu boşluklara sahipti. Iasi, şöyle diyor:

40.000 yıl öncesine ait çok erken modern insanların boşluklarda herhangi bir ataya sahip olmadığını görüyoruz. Bu durum, bu boşlukların gen akışından hemen sonra hızla oluştuğunu gösteriyor. Ayrıca, zaman içinde ve genom boyunca Neandertallerin genlerinin frekanslarındaki değişiklikleri inceledik. Bu sayede muhtemelen Neandertallerden aktarılan faydalı varyantları taşıdıkları için popülasyonda daha çok rastlanan bölgeler bulduk.

Daha çok rastlanan Neandertal genlerinin çoğu, bağışıklık fonksiyonu, deri pigmentasyonu ve metabolizmayla ilgilidir. Neandertallerden miras kalan bir bağışıklık geni varyantı, COVID-19'a neden olan koronavirüse karşı koruyucu etkiler sağlar. Bağışıklık sistemi ve deri pigmentasyonunda rol oynayan bazı Neandertal genlerinin modern insan popülasyondaki zaman içinde sıklığının artması, bu genlerin insanların hayatta kalması için avantajlı olabileceği anlamına geliyor. Iasi, şöyle anlatıyor:

Neandertaller, Afrika dışındaki sert, buzul çağı iklimlerinde yaşıyorlardı ve bu iklime ve bu ortamlardaki patojenlere uyum sağlamışlardı. Modern insanlar Afrika’dan ayrıldığında ve Neandertallerle çiftleştiğinde, bazı bireyler, bu ortama daha iyi uyum sağlamalarını sağlayan Neandertal genlerini miras aldı.

Chintalapati ise şöyle ekliyor:

Bu bölgeler 30.000 yıl önceki örneklerde bile bulunması, bu bölgelerin genetik karışma sonrası hızla ortama adapte olmuş olduğunu gösteriyor.

Koronavirüslere karşı direnç sağlayan genler bazı genler aslında çevresel şartlarda hemen fayda sağlamamış olabilir, çevre daha sonra değiştiğinde bu genlerin de faydalı hale gelmesi de oldukça olası.

Moorjani şu anda Doğu Asya kökenli insanlarda Neandertal dizilerini inceliyor. Çalıştığı örnekler sadece daha yüksek oranda Neandertal genine sahip olmakla olmanın yanı sıra Denisovalılardan da genomlarının %0,1'i kadar bazı genleri barındırıyor. Moorjani, şöyle bitiriyor:

Geçmişe bakıp, kuzenlerimiz olan Neandertaller ve Denisovanlardan miras aldığımız varyantların zamanla nasıl değiştiğini görebilmek gerçekten harika. Bu sayede Neandertallerin ve modern insanların çiftleşmesinin dinamiklerini anlıyoruz.