İnsanın Son 10.000 Yıldaki Evrimi: Laktoz İntoleransı (Süt Şeker Hassasiyeti) Nasıl ve Neden Evrimleşti?

Bugün dondurma yiyebiliyorsanız, bunun için evrime teşekkür edebilirsiniz. Çünkü sadece 20.000 yıl önce, bebekler haricinde neredeyse hiçbir insan bireyi "süt şekeri" olarak da bilinen laktozu sindiremiyordu. Yani laktoz intoleransı (süt şekeri hassasiyeti), yetişkinler arasında evrensel bir durumdu.

Bunun ana nedeni, bebeklikten sonra enzimatik faaliyetin değişmesidir: Süt şekerini parçalayan enzim olan laktaz, bebeklikte üretilmektedir; ancak ilerleyen yaşlarda bu proteini üreten genler faaliyetini durdurur. Böylece laktoz intoleransı, süt şekeri hassasiyeti veya laktaz noksanlığı adını verdiğimiz durum oluşur.

Ancak son 20.000 yılda, özellikle de son 10.000 yılda, evrimsel süreçte bir dönemeç yaşandı. Özellikle de Kuzey ve Orta Avrupalı insan soylarında, yetişkinlikte de süt, sindirilebilmeye başlandı. Benzer bir durum bazı Afrika ve Orta Doğu soy hatlarında da görüldü.

Evrimsel süreç için oldukça kısa bir sürede yaşanan bu hızlı evrim, çok güçlü bir seçilim baskısına işaret ediyor. Bu durum, laktoz toleransının (yani sütü yetişkinlikte de sindirebilmenin) çok da eski olmayan atalarımıza büyük bir avantaj sağladığı anlamına geliyor. "10.000 Yıllık Patlama: Medeniyet, İnsan Evrimini Nasıl Hızlandırdı?" isimli kitabın eş yazarı Kitabın diğer yazarı olan, Utah Üniversitesi'nden Gregory Cochran şöyle diyor:

Laktoz sindirimi insan evrimini şekillendirmiştir. Çünkü laktoz sindirebilen popülasyonlar kıtlıklardan daha kolay çıktılar ve dolayısıyla daha başarılı fetihler yapabildiler. Böylece kendi medeniyet ve kültürlerini daha uzaklara yayabildiler. (...) Bizans İmparatorluğu'nu sarsan Avrupalı ​​ve hatta belki de Arap seferleri, bu yeni gıdayı hazmedebilme yeteneğinin bir sonucu olabilir.

Laktoz Toleransı, İnsanın Evrimleşmeye Devam Ettiğinin Kanıtı!

Az önce de sözünü ettiğimiz gibi, bugün biliyoruz ki 10.000 yıl öncesinden itibaren günümüze kadar olan Avrupalı çiftçiler, bebeklik döneminden sonra da sütü sindirebilmektedir. Bu faydalı mutasyon, kademeli olarak Dünya'nın geri kalanına da yayılmıştır; yani insanlar, doğrudan doğruya süt sindirimi konusunda son birkaç bin yıldır evrimleşmektedirler.

Yani laktozun sindirilebilmesi, aynı zamanda insanların hala evrimleşmekte olduğunun kanıtıdır. Bu özellik, son 10.000 yılda, Dünya'nın dört bir yanında, en az dört yerde, birbirinden bağımsız olarak evrimleşti. Ortak bir atadan miras alınmaksızın, birbiriyle eş zamanlı olarak farklı soy hatlarında yaşanan bu tarz evrime paralel evrim adını veriyoruz.

Bugün, tüm insanların yüzde 90'ından fazlası, çeşitli seviyelerde laktoz toleransına sahiptir; ancak mutlak bir şekilde laktoz toleransına sahip olan, yani laktozu tamamen sindirebilen insanların oranının %35 civarında olduğu düşünülmektedir.

İnsanların laktoza ne kadar tolerans gösterebileceği, hangi gen varyantlarına ve sahip oldukları mutant genlerin kopya sayısına (yani genomda kaç kopyaları olduğuna) bağlıdır. Nüfusun yaklaşık üçte biri laktozu kusurlu bir şekilde sindirir ve laktoz intoleransına ait bazı semptomları deneyimler. Afrika, Asya veya Akdeniz kökenli insanların bir kısmı ise laktozu hiç sindiremez.

Laktoz Toleransı Nasıl Evrimleşti?

Bilim insanları uzun bir süredir laktoz toleransının evriminin arka planını araştırmaktalar. En olası yanıt, sütün besleyiciliğinde yatıyor: Süt, gerçekten de oldukça besleyici bir besin maddesi. İçinde bolca protein, bir dolu mikrobesin, bol miktarda kalsiyum ve bol miktarda karbonhidrat var. İngiltere'deki University College London'daki evrimsel genetikçi Mark Thomas şöyle diyor:

Laktoz toleransının tam olarak nasıl evrimleştiği sorusuna verebileceğim ilk ve en doğru cevap şu: Bilmiyoruz. Ancak biliyoruz ki süt, antik Neolitik çiftçiler için bir çeşit "süperbesin" idi.

Bu süperbesinin bir miktar bile sindirilebilmesi, müthiş bir avantaj anlamına gelmektedir. Gerçekten de, laktoz intoleransı olan yetişkinler bile sütten faydalanabilmiştir. Antik saksı kalıntılarından elde edilen kimyasal veriler, uzun zaman önce yaşamış bu çiftçilerin sütten peynir veya yoğurt yapabildiğini göstermektedir. "10.000 Yıllık Patlama: Medeniyet, İnsan Evrimini Nasıl Hızlandırdı?" isimli kitabın diğer yazarı antropolog Henry Harpending şöyle diyor:

Laktoz toleransının evrimi, yani yetişkinler arasında da laktaz üretiminin evrimleşmesi, bu evrimi yaşayan ilk popülasyonlara çok önemli bir avantaj sundu. Bu yeni gen varyantı ortaya çıkmadan önce, insanlar inek veya deve sütünü fermente ederek şekerden arındırmak zorunda kalıyorlardı; ancak bu, sütten elde edilen enerjinin de yüzde 20 ila 50'sini yok ediyordu. Sütü sindirme yeteneği ile insanlar bu ek enerjiye erişebildiler.

UCL

Yaklaşık 8.000 yıl önce, Türkiye topraklarında yaşayan çiftçiler, yeni yeni evcilleşmeye başladıkları inekleri, keçileri ve koyunları sağmaya başladıklarında, laktaz enzimini üreten genin yakınlarında meydana gelen mutasyonlar da daha sık görülmeye başladı. Genetik analizlerin ortaya koyduğu üzere tam da bu zamanlarda, yetişkinler arasında laktoz toleransı evrimleşmeye başladı. Bu konuya az sonra döneceğiz; ancak hayvanların evcilleştirilmesiyle paralel olarak süt şekerine yönelik tolerans da evrimleşmeye başladı.

İnsan evriminin bu önemli dönemecinden sorumlu mutasyonların 2.000 ila 20.000 yıl önce arasında meydana geldiği hesaplanıyor; ancak yeni veriler ışığında bu tahminler değişebilir. Fakat bu yeni özelliğin uzun nesiller boyunca varlığını koruyabilmesi için, süt içebilen bireyler, diğerlerine göre dikkate değer miktarda avantaj sağlamış olmalıdır. Bu avantaj neydi?

İshal Olmak, Kıtlıktan Dolayı Ölmekten İyidir!

Thomas, Kuzey Avrupa'da laktaz mutasyonunun kalıcılığının iki farklı nedenin bir karışımı olarak ortaya çıktığını düşünüyor:

Bunlardan ilki, Kuzey Avrupa'ya yerleşen çiftçilerin kökeni... Bu çiftçiler Bereketli Hilal olarak bilinen topraklardan göç ettiler ve buğday ile arpa gibi, o bölgeye özgü mahsulleri de beraberlerinde Avrupa'ya getirdiler. Ancak Kuzey Avrupa’nın büyüme mevsiminin daha kısa olması nedeniyle bu mahsuller başarılı bir şekilde yetiştirilemedi. Bu da kıtlığa yol açtı.

İkinci bileşen ise hava sıcaklığıdır. Daha soğuk olan Kuzey Avrupa iklimi adeta doğal bir soğutma sistemi gibidir. Thomas şöyle diyor:

Güney Avrupa’da bir çiftçi olduğunuzu hayal edin. Sabahları ineğinizden sağdığınız sütü dışarıda bırakacak olursanız, öğlene kadar kendiliğinden yoğurt olur. Ama aynı şeyi Almanya’da yaparsanız, saatler geçse de süt olarak kalacaktır. Laktoz intoleransına sahip olmak haricinde sağlıklı olan bir birey taze sütü içtiğinde ciddi anlamda ishal olacaktır. Ama ishal, ölümden beter değildir. Eğer kıtlıkta besin bulamazsan, ölürsün. İshale neden olan süt, ölüme neden olan açlıktan iyidir.

Kıtlık zamanlarında süt tüketiminin arttığı düşünülüyor. Yüksek laktoz içeriğine sahip süt ve süt ürünlerini tüketmemesi gereken kişiler (yani aç ve yetersiz beslenmiş kişiler), mecburen taze süt içerek hayatta kalma mücadelesi vermek zorunda kaldılar. İşte bu nedenle, laktoz intoleransı olanlar arasından sözünü ettiğimiz mutasyonlara sahip olan bireyler güçlü bir avantaja sahip oldular ve hayatta kaldılar. Böylece kendi mutant genlerini gelecek nesillere aktardılar.

Bu ikili etki teorisi altında tüm bireyler, sürekli evrimsel avantaja sahip olmasalar da, laktoz toleransını veren genetik mutasyon kısa zaman dilimlerinde bireylere avantaj sağlamış olabilir. Uzun vadede bu avantaj bir mütevazı bir etkiye sahip olabilir; ancak kısa zaman dilimlerinde bunun hayatta kalma başarısına etkisi çok daha büyüktür.

Olası Diğer Nedenler

Belki de hiçbir zaman yetişkin laktoz toleransının bu kadar çabuk evrimleşmesinin ardında yatan ana nedeni keşfedemeyeceğiz; ancak uzmanlar, olası tüm hipotezler üzerinde durarak, en doğru cevabı ortaya çıkarmaya çalışıyorlar.

Örneğin bazı diğer araştırmacılar, taze sütün, kurak ortamlarda sık bulunan su kirliliği için iyi ve besleyici bir alternatif olduğunu düşünüyorlar. Diğerleri, süt yağının insanlara doğurganlık avantajı sağlamış olabileceğini ileri sürüyorlar. Bazı diğer araştırmacılarsa, süt içmenin sosyal prestijle ilişkilendirilmiş olabileceğinden söz ediyorlar. Colorado State University egzersiz fizyologlarından ve bir Paleolitik beslenme uzmanı olan Loren Cordain ise bir başka hipotezi savunuyor:

Süt, Afrika ve Güney Avrupa'da yaşayan insanların sıtmaya; Kuzey Avrupa'daki insanlarınsa raşitizm hastalığına karşı avantaj sağlamasına neden oldu.

Tavuk mu Yumurtadan, Yumurta mı Tavuktan?

Laktoz toleransının evrimsel süreçte yüksek bir hız ile seçilmiş olması, ilginç bir soruyu doğurmaktadır: Bu gen varyantına sahip olan insanlar, hayvanları evcilleştirme konusunda daha yüksek motivasyona sahip olmuş olabilir mi? Yoksa insanlar önce hayvanları evcilleştirdiler de, bu süreçte evcilleştirdikleri hayvanların sütlerini daha kolay tüketebilecek biçimde mi evrimleştiler?

Harpending şöyle diyor:

Hangisi önce geldi: Sığırlar mı, mutasyonlar mı? Bunu bilemeyiz. Laktoz toleransını sağlayan mutasyon yaşanmamış olsaydı, besi hayvancılığından da pek bahsedemezdik. Ancak laktozu sindiren insanların büyükbaş hayvanları olmasaydı, laktoz toleransını veren mutasyonun da hiçbir avantajı olmazdı.