Yünlü Mamutların Nesli Nasıl Tükendi? Mamutlarda Türdiriltimi Mümkün mü?

Günümüzde Homo sapiens'in dünya üzerindeki nüfusu 8 milyara yakın durumdadır, Homo sapiens evriminin başlangıcından bugüne ekolojik dengeyi kendi amaçları uğruna durmaksızın değiştirmekte ve biyoçeşitliliğe zararlar vermektedir. İnsanlar, dünyayı değiştirirken diğer canlılar yerine daha çok kendi türünün menfaatlerini gözettiğinden dünyada pek çok tür insan eliyle yok edilmiştir ve edilmeye devam etmektedir.

WWF (Dünya Doğayı Koruma Vakfı) ve Londra Zooloji Derneği'nin (ZSL) hazırladığı raporlarda son 50 yıl içerisinde canlı popülasyonlarının insan eliyle %68 azaldığı görülmüştür. Yine Dünya Hayvan Vakfı'nın (WAF) verilerine göre dünyadaki türlerin yarısı, 2050 yılına kadar yok olacaktır.^[2][3] İnsan eliyle ekolojiye verilen zararlar ve küresel iklim değişikliği, gezegendeki tüm canlı popülasyonlarını ciddi biçimde tehdit eder hale gelmiştir.^[4] Ne yazık ki insanların sadece bir kısmı biyoçeşitliliğin ne denli tehlike altında olduğunun farkındadır ve bazı bilim insanları ise soyunun tükenmesinde insanların etkili olduğu canlıları geri getirmek için çalışmalarda bulunmaktadır. Bu makale, nesli tükenmiş canlılar olan yünlü mamutların neslinin nasıl döndürüleceğini ve konu hakkında yapılan türdiriltimi çalışmalarını incelemektedir.

Türdiriltimi Nedir?

Türdiriltimi, nesli tükenmiş türlerin bireylerine genetik açıdan benzer canlılarda yapay seçilim, geri ıslah (İng: "back-breeding") ve genom düzenlemesi gibi yollar kullanılarak fenotipik değişikliler yaratılması ve organizmaların ekolojiye yarar sağlayacak şekilde nesli tükenmiş türe doğru değiştirilmesidir. Daha basit bir dille türdiriltimi, söz konusu taksonun neslinin tükenme sebebini anlamak ve onu yeniden canlandırmak adına yapılan çalışmalara verilen isimdir.

Burada, "Nesli tükenmiş bir türü geri getirebilir miyiz?" sorusu ortaya çıkmaktadır. Bu sorununcevabı, "tanımsal duraklama" ilkesinden ötürü hayırdır. Yani nesli tamamen tükenmiş bir canlının geri döndürülmesi mümkün değildir. O halde türdiriltimi kavramı ne anlam ifade eder?

Klonlama dahi kullanılsa türdiriltimi çalışmaları yakın akrabaların genetik melezlerinin oluşturulmasını hedef alır, yani nesli tükenmiş canlı tamamen geri döndürülemez. Diğer bir ifadeyle çalışma, söz konusu nesli tükenmiş türün genetik varyasyonlarını oluşturmayı amaçlar. Bu yolla geri getirilebilecek bir türün ekosistemdeki görevi ve süreç sonrası oluşabilecek diğer faktörler de dikkate alınmalıdır. Türdiriltimi projeleri, ekolojik dengenin ve doğanın korunmasına, hatta küresel ısınma gibi global sorunlara dahi çözüm oluşturabilecek çalışmalardır ve bu sebeple gelecek adına önem arz etmektedirler.

The Collector

2021'in sonlarında MIT ve Harvard Üniversitesinde genetikçi olan George Chruch önderliğinde kurulan Colossal Biosciences isimli şirket yünlü mamutlar, dodolar ve Tazmanya kaplanı gibi nesli tükenmiş türleri genetik çalışmalarla geri döndürmeyi amaçlayan bir proje başlatmıştır. Bu şirketin türdiriltimi çalışmalarını detaylıca ele almadan öncel olayların nasıl bu noktaya geldiğine ve yünlü mamutların neslinin nasıl tükendiğine bir göz atalım.

Yünlü Mamutların Nesli Nasıl Tükendi?

Yünlü mamutlar, (Mammuthus primigenius) Pleistosen döneminde ortaya çıkmış ve Holosen döneminde nesilleri tükeninceye kadar yaşamışlardır. Yünlü mamutlar, günümüzden 600.000-800.000 yıl önce bozkır mamutlarından (Mammuthus trogontherri) ayrılarak evrimleşmeye başlamışlardır. Yünlü mamutların en yakın akrabaları günümüzde de yaşayan bir canlı türü olan Asya filleridir (Elephas maximus). Yünlü mamutlar, Asya fillerinden yaklaşık 6 milyon yıl önce ayrılmışlardır. Fosil kalıntılarından öğrendiklerimize göre yünlü mamutlar, yaklaşık 200.000 yıl önce Avrupa'ya ve yaklaşık olarak 125.000 yıl önce Bering Kara Köprüsü üzerinden Kuzey Amerika topraklarına yayılmışlardır.^[5]

Son yapılan genetik ve morfolojik çalışmalara göre mamut popülasyonları, buzul çağının zirvesi sırasında ya da bu dönemden sonraki süreçte, yani bundan yaklaşık 20.000 yıl kadar önce azalmaya başlamıştır. Yünlü mamutların soylarının büyük ölçüde tükenmesi ise yaklaşık 10.000 yıl önce olmuştur. Ancak bu yok oluşa rağmen izole olarak yaşamına devam eden yünlü mamut gruplarının varlığına işaret eden bazı kalıntılar da bulunmuştur. Bu kalıntılar göstermiştir ki yünlü mamutlar 5.600 yıl önceye kadar Bering Deniz'indeki St. Paul Ada'sında izole olarak hayatta kalmışlardır. Ek olarak mamutların 4.300 yıl önceye kadar Kuzey Rusya kıyılarındaki bir Arktik ada olan Wrangel Ada'sında da izole olarak belli bir süre boyunca yaşadıkları ortaya konmuştur. Hatta bu popülasyonlar, Mısır piramitleri inşa edilirken dahi yaşamlarına devam etmiştir. Ada popülasyonlarının yok olmasının temel sebebinin ise tür içi çiftleşmeler olduğu düşünülmektedir. Ancak bu noktada, dünya genelindeki mamut popülasyonlarının neslinin neden tükendiği sorusu ortaya çıkmıştır.

Aslında yünlü mamutların soylarının nasıl tükendiği sorusuna net bir cevap verilememiştir. Bu konuda geliştirilen teoriler iklim değişikliği ve insan kaynaklı olmak üzere iki ana sebebe odaklanmaktadır. Son 10.000 yıl incelendiğinde mamutların sonunu getirecek kadar büyük bir felaket kaydına rastlanamamıştır.

Lundbeck Vakfı JeoGenetik Merkezi'nden Cambridge Üniversitesi Zooloji Bölümde araştırma görevlisi olan Eske Willeslev önderliğinde Nature'da yayımlanan bir çalışmada, yünlü mamutların yok oluşu insan faktöründen çok iklim değişikliğine bağlanmıştır. Bu araştırma için bilim insanları tarafından son 50.000 yıl içerisinde Kuzey Kutbu'nda bulunan permafrost ve göl çökeltilerindeki çevresel DNA'lar (eDNA) toplandı. Yucheng Wang, mamut eDNA'sını analiz ettiğinde şaşırtıcı bir keşif yaptı. Mamutlar neredeyse 20.000 yıl insanlarla beraber yaşayarak 3.900 yıl önceye kadar hayatta kalmışlardı. Wang mamutlar ve çevreleri arasında ilişki kurmak için Kuzey Amerika, Asya ve Avrupa'dan alınan 500'den fazla bitki örneğinin tortul eDNA'sını inceledi. Donmuş çamur örneklerinde hangi türlerin DNA'sının olduğunu belirleyebilmek için 1500'den fazla modern bitki türünü kapsayan bir referans genom veri tabanı oluşturuldu.

Bu çalışmalarda amaç, Kuzey Kutbu'nun ekolojik tarihi hakkında yorum yapabilecek verileri inceleyebilmekti. Daha sonrasında geçmiş iklim koşullarının Kuzey Kutbu'nun bitki florasına etkisini öğrenmek için bir paleoiklim modellemesi kullandılar. Bilim insanları son 200.000 yıldaki iklim koşullarını yeniden oluşturarak bunu insan yerleşimi, hayvanlar ve bitki eDNA'ları gibi faktörlerle birleştirdiler.^[6]

Sonuç ise, iklim değişikliğinin bitki türleri üzerinde tartışmasız bir etki yarattığı olmuştu. İklimin ısınma eğiliminin bir sonucu olarak mamutların temel besin kaynağı olan Arktik çayırlıklar (step ya da tundra olarak da adlandırılır) modern Arktik bitki örtüsüyle değişmişti ve bu olay yünlü mamutların soyunun tükenmesinde ana faktör olmuştu. Özetle bu çalışma, iklim değişikliğinin yünlü mamutların soyunun tükenmesinde insan faktörüne göre daha fazla rol oynadığını ve esas belirleyici noktanın iklim değişikliği olduğunu savunuyordu.^[7]

CNN

Ancak ana faktörün insan kaynaklı olduğunu gösteren çalışmalar da yapılmıştır. Adelaide ve Kopenhag Üniversitesinden araştırmacılar tarafından yürütülen bir araştırmaya göre insanlar yünlü mamutların yok oluşunu 4.000 yıl daha hızlandırmıştır ve önceki çalışmaların aksine insan etkisi, yünlü mamutların yok oluşunda iklime kıyasla daha ciddi bir faktör olmuştur. Adelaide Üniversitesi Çevre Enstitüsünden araştırmanın başyazarı Dr. Damien Fordham bu konuda şöyle söylüyor:

Araştırmamız, insanların yünlü mamutların nüfus düşüşlerinde çok önemli ve kronik bir itici güç olduğunu ve nesillerinin tükenmesinin zamanlaması ve konumlanmasında önemli bir rol oynadığını gösteriyor.

Peki, insanlar yünlü mamutların soyunu neden ve nasıl tüketti? Bu sorunun cevabı, insanların artan nüfus nedeniyle giriştiği kaynak arayışı olabilir. İnsanlar yünlü mamutları et, kemik, deri ve diş gibi kaynaklar için avlamışlardı. Bu araştırmaya göre aşırı avlanma ve insanların mamutların doğal yaşamını tehdit etmesi sonucunda yünlü mamutların soyu normalden hızlı bir şekilde azalmıştı.

Araştırma ayrıca, yünlü mamutların Kuzey Kutbu'nda tahmin edilenden binlerce yıl daha uzun süre hayatta kaldıklarını da öne sürüyor. Hayatta kalan bireyler, insan popülasyonlarının daha az ve iklim koşullarının daha elverişli olduğu alanlarda yaşamayı tercih etmişlerdi. Özetle bu çalışma yünlü mamutların yok oluşunun merkezine insan etkisini yerleştirirken, iklim değişikliğinin de buna destekleyici bir etki oluşturduğunu ifade ediyordu.^[8]

Sonuç olarak görülüyor ki, insanlar yünlü mamutların yok oluşunda küçük ya da büyük pay sahibi olmuştu. Bugün yapılan yeni bir çalışma ise geçmişte atalarımızın yarattığı bu etkiyi tersine çevirerek yünlü mamutları geri getirmeyi amaçlamaktadır.

Nature

Yünlü Mamutlar Üzerine Yapılan Türdiriltimi Çalışmaları

Texas merkezli Colossal Biosciences isimli şirket, kurulduğu günden bu yana yaklaşık 2 yıllık bir zaman içerisinde projeleri için 60 milyon dolar fon sağladı. Projeye bu kadar güvenilmesinin sebebi elbette sadece yünlü mamutların neslinin geri döndürülmesi amacı değil, aynı zamanda projenin yaratacağı ekolojik restorasyon ile iklim değişikliği ile mücadeleye sunacağı katkılardı. Şimdi gelin yünlü mamutların neslini nasıl geri döndüreceğimizi inceleyelim.

Nesli döndürme işlemini yapabilmemiz için elimizde mümkün olduğunca iyi korunmuş genetik materyaller olması gerekmektedir. Projede yünlü mamutların tercih edilmesinin temel sebeplerinden biri de budur. Elimizde, Alaska ve Sibirya merkezli oldukça iyi korunmuş mamut örnekleri bulunmaktadır. Bu örneklerden alınan DNA bilgisinin tutarlı olup olmadığını anlamak için birçok yünlü mamutun DNA bilgisini dizilememiz gerekmektedir.

Sürecin devamında örneklerden alınan DNA dizileri bilgisayar simülasyonları yoluyla birleştirilir. Bu çalışmaları yaparken ekip, CRISPR ve diğer bir gen düzenleme yolu olan TALEN'dan yararlanmıştır. Fakat DNA zamanla bozunabilen bir organik materyal olduğu için bozunan parçaların yeri doldurulamaz ve materyalde boşluklar kalır, işte bu noktada genetik olarak yünlü mamutlara yakın bir canlının genomunun referans alınması gerekmektedir. Referans alınacak canlılar ise Asya filleridir.

Evrim, oldukça yavaş ilerleyen bir süreçtir. Herhangi bir genomun protein eşleşmesinin gerçekleşebilmesi için bile bin yıllara ihtiyaç vardır. Bugün yünlü mamutlar yaşamıyor olsalar da evrimsel süreçte onlarla genetik açıdan fazla farklılaşmamış, dolaysıyla mamutlar ile büyük benzerlik taşıyan Asya filleri hala aramızda bulunmaktadırlar.

Araştırmalara göre Asya filleri ile yünlü mamutlar arasında %96,6 kadar DNA benzerliği vardır. Karşılaştırma açısından, insan ve şempanze arasındaki DNA benzerliği %98,77'dir. Yünlü mamut ve Asya filleri arasındaki genetik fark her ne kadar küçük gibi görünse de bu farkı kapatmak bir hayli zordur, bu sebeple de çalışmaların 2027 yılına kadar sürmesi beklenmektedir. Yapılacak genetik çalışmalar sonucunda soğuğa dayanıklı nükleotidler Asya filine özgü nükleotidlerin yerini alacaktır.

Çalışma bünyesinde Asya ve Afrika filleri üzerinden türetilen Pluripotent kök hücreler (iPSC) kullanılarak, kaç mamutun başarılı sürüler oluşturduğu ve yeni mamutların yetişmesine olanak sağlayacak soğuk-tolerans adaptasyonları test edilecek. Ayrıca bu kök hücre testleri; uzun saçlar, kubbe şekilli kafatası ve kıvrık dişler gibi bazı karakteristik özelliklerin fenototipte ne kadar ortaya çıktığını belirlemek amacıyla da kullanılacak. DNA üzerinde yapılan düzenlemelerden sonra, elde edilen yünlü mamut benzeri hücreler somatik hücre transferi (SCNT) adı verilen bir yolla Asya fili yumurta hücrelerinin çekirdekleri ile değiştirilecek ve hibrit yumurta hücresi uyarılarak döllenmesi sağlanacak.

Bu yöntemler izlendiği takdirde elimizde bir mamut embriyosunun olması bekleniyor. Daha sonra embriyo, sağlıklı taşıyıcı olan Asya ve Afrika fillerine aktarılacak. Bu aşamadan sonra ise taşıyıcı annenin birinci sınıf bir tesiste korunacağı yaklaşık 22 ay sürecek olan gebelik dönemi başlayacak. Özetle yünlü mamutlarının nesli döndürülürken izlenecek adımlar bu şekilde ve Colossal, bu adımlar izlendiği takdirde ilk yünlü mamut türdiriltiminin başarıyla gerçekleşeceğini öne sürüyor.^[9]

Colossal haliyle, yünlü mamutların nerede yaşayacaklarını da şimdiden tasarladı. Nesli döndürülen yünlü mamutlar, geçmişte de yaşadıkları kuzey Sibirya'daki önceden belirlenmiş özel alanlarda yaşayacaklar. Colossal, bunun için yeniden yabanileştirme alanında çalışan ve kuzey Sibirya'da bulunan Pleistocene Park isimli 160 kilometrekarelik bir alanı yöneten Sergey ve Nikita Zimov ile ortak çalışacak. Peki ama neden onca zahmete katlanıyoruz, bu projeyi yaparken amacımız sadece geçmişte mamutların neslinin tükenmesinde parmağımız olduğu için günah çıkartmak mı, yoksa çok daha fazlasının mı peşindeyiz?

Revive & Restore

Yünlü Mamutların Nesli Döndürülerek Ekolojik Restorasyon Yapılabilir Mi?

Yazının başında da bahsettiğimiz gibi aslında yünlü mamutların neslinin döndürülmesi amaçlanırken bu faaliyetin ortaya çıkaracağı önemli bir etkinin olacağı düşünülmektedir. Nesli döndürülen mamutlar, yeniden yabanileştirme işlemi yapılarak ekolojik dengenin yeniden korunması ve iklim değişikliği ile mücadelede önemli bir etken olabilirler. Yeniden yabanileştirilmiş yünlü mamutların Kuzey kutbu otlaklarını geri getirerek yeniden bozkır alanları geliştireceği, karbon tutulması ve metanın baskılanması konusunda ekolojik yararlılık sağlayacağı düşünülmektedir.^[10]

Doksanlı yıllarda Yellowstone Ulusal Park'ına kurtların geri getirilmesiyle ekolojik dengede ciddi bir onarım görülmüştür. Yünlü mamutların da Sibirya Tundra'sında benzer bir etki yaratarak step ekosistemini canlandıracağı ve bu durumun da uzun vadede küresel iklim değişikliği ile mücadelede önemli bir etken olacağı düşünülmektedir. Çayır bitki örtüsünün hâkim olduğu bir ekosistemde, kutup permafrostu içeresinde biriken sera gazlarının çözülmesini ve salınmasını önleyen bir döngünün var olması beklenmektedir. Bu durumda çalışma, sera etkisi ile mücadelede önemli bir çözüm yolu sunabilir.

Ayrıca nesli döndürülen soğuğa toleranslı mamut melezlerinin toprağın üzerindeki yoğun kar tabakasını sıyırarak havanın toprağa ulaşmasını kolaylaştırması sonucu otlakların genişleyip gelişeceği tahmin edilmektedir. Colossal'ın kurucu ortağı ve CEO'su Ben Lamm yünlü mamutların geçmişte Sibirya Tundrasının ekolojisini nasıl şekillendirdiğini şu şekilde ifade ediyor:^[11]

Mamutlar yosunları ve çalıları ezip, ağaçları sökerek istemeden Arktik bozkır çayırlarının gelişmesine yardımcı doğal jeoloji mühendisleri gibi hareket ettiler.

Görüldüğü üzere eğer yünlü mamutların nesli geri döndürülürse onlarla birlikte yaşadıkları habitatlar da eski haline dönebilecek ve bu yolla iklim değişliği ile mücadele konusunda ciddi yol alınabilecek.

Forbes

Ayrıca projenin, yünlü mamutların neslinin diriltilmesinin yanında dünyamızda gitgide azalan fil popülasyonlarının sayısının artmasına da katkı sunacağı düşünülüyor. Colossal'ın yaptığı çalışmalara göre nesli kritik derecede tehlike altında olan Afrika orman fili (Loxodonta cyclotis) popülasyonları son 30 yıl içerisinde kaçak avlamanın da etkisiyle %90 oranında azaldı. Ayrıca Afrika savan fili (Loxodonta africana) ve Asya fillerinin (Elephas maximus) de nesli tükenme riski altında. Bu saydığımız türler ise projede yünlü mamutların neslinin döndürebilmesi için taşıyıcı annelik yapacak. Yani proje içerisinde günümüzde yaşayan bu fil türleri de korunup çoğaltılabilecek.

Sonuç

Türdiriltimi ya da "diriltme biyolojisi" konusu uzun yıllardır bilim insanlarının ilgisini çeken bir konu olmuştur. Özellikle de hangi canlıların neslinin döndürülebileceği konusu merak konusu olagelmiştir. Yünlü mamutların neslinin döndürülmesi sürecinin etik kısmı hakkında tartışmalar yaşanmıştır.

Bazıları, projeye aktarılan yüklü fonun günümüzde yaşayan ve nesli tükenme tehlikesi altında olan türleri korumak için kullanılabileceğini ve bu sebeple de %100 başarı oranı bulunmayan bu projeye kaynak ayırırken dikkatli davranmak gerektiğini savunmaktadır. Konunun etik kısmı üzerinde çeşitli tartışmalarsa yaşanmaya devam etmektedir.

Soyu binlerce yıl önce tükenmiş bir türü yeninden ekolojiye kazandırmak imkânsız gibi görünse de teknolojinin ve bilimin ilerlemesi ile bize bilim kurgu gibi gelebilecek bu hayalin gerçekleşmeye yakın olduğu söylenebilir. Ne yazık ki insanlık, teknolojinin gelişmesi ile birlikte kendi amaçları uğrunda pek çok türü yok etmiştir ve etmeye devam etmektedir. Ancak bu tür projeler sayesinde ekolojik dengeye verdiğimiz zararlar bir nebze olsun telafi edilebilir gibi görünmektedir.