Bilim dünyası bu olayı konuşuyor… Genetik analizler, iki farklı erken insan türünün çiftleşmesi sonucu doğan ilk nesil melez çocuklarını ortaya çıkardı. Yaklaşık 90,000 yıl önce ölmüş olan bir kız çocuğuna ait kemik üzerinde yapılan genetik analizler, bu erken insanın yarı Neandertal yarı Denisovan olduğunu ortaya çıkardı. Bulgular 22 Ağustos'ta 2018 Nature dergisinde yayınlandı.


Üzerinde genetik analizler yapılan kemik kalıntısı Rusya'daki Altay Dağlarında yer alan Denisova Mağarasında bulundu. Genetik analizleri Leipzig, Almanya'daki Max Planck Evrimsel Antropoloji Enstitüsü'nden paleogenetikçi Viviane Slon ve Svante Pääbo tarafından liderlik edilen bir ekip yürüttü.

Diğer erken insan türlerin birbirleriyle ve modern insanlarla çiftleşmiş oldukları, daha önceki genetik çalışmalardan da biliniyordu. Fakat daha önce kimse ilk nesil bir melez bulamamıştı. Araştırıcılar, fosile Denny adını verdiler.

Genetik çalışmalar sırasında ilk bakılan özellik heterozigotluk oranı. Bilindiği gibi, eşeyli üreyen canlılarda, bir kromozom anneden diğeri babadan geliyor. Eğer anne ve baba genetik olarak birbirine uzaksa, örneğin bir baz Adenin iken diğerinin Guanin olması ihtimali yüksek. Ebeveynlerden gelen aynı kromozomların aynı bölgesinde bulunan iki baz aynıysa o DNA bölgesi homozigot olarak adlandırılıyor, farklıysa heterozigot adı veriliyor. Heterozigotluk, toplum içindeki çeşitliliği hesaplarken kullanılan önemli faktörlerden biri.

Denny'nin heterozigotluk oranına bakıldığında, bilinen Neandertal ve Denisovanlardan 4 kat daha yüksek olduğu anlaşılıyor. Bu da anne ve babadan gelen kromozomların birbirine uzak olduğunu gösteriyor. Sadece Neandertal veya sadece Denisovalı olsaydı, bu oranı elde etmek mümkün olmayacaktı.

Yapılan genetik analizlerde, DNA bölümlerinin %40'ının Neandertal DNA'sı ile uyuşurken, %40'ının da Denisovan DNA'sı ile uyuştuğunu görüldü. Yaklaşık %1-2 oranında da Homo sapiens ile benzeşiyor. Geriye kalan kısım ise büyük oranda hem Neandertal hem de Denisovanda ortak olarak bulunan bazlardan oluşuyor. Mitokondri DNA'sı ise bir Neandertal'e ait. Bu veriye göre, annesinin Neandertal olduğu anlaşılıyor.

Cinsiyet kromozomlarının dizilenmesi ise, fosilin dişi bir bireye ait olduğunu ortaya çıkardı. Ayrıca, kemik kalıntısının incelenmesi sonucu, fosilin en az 13 yaşında ölen birine ait olduğu tespit edildi.

Eşit miktarlarda iki erken insan türünün genini taşıyor olması Denny'nin büyük ihtimalle ilk nesil bir melez olduğunu gösteriyor olsa da, bir ihtimal daha var: Denny'nin ebeveynlerinin Neandertal-Denisovan melez bir populasyonda yaşamış olmaları. Ancak araştırmacılar, bu ihtimali test ettiklerinde, anne ve babanın DNA'larının yavrunun genomunda büyük parçalar halinde dağıldığını görmüşler. Eğer bu birey direkt olarak birinci nesil yavru olmasaydı, rekombinasyon nedeniyle DNA'nın küçük parçalar halinde dağılması gerekirdi. Dolayısıyla Denny melez bir popülasyonda yaşayan bir bireyden ziyade, annesi Neandertal, babası Denisovan olan bir yavru.


FARKLI TÜRLER NASIL ÇİFTLEŞEBİLİYOR

Farklı türler olarak kabul edilen grupların çiftleşip, verimli döller verebilmesi sizi şaşırtabilir. Çünkü okullarımızda hep, birbiriyle çiftleşebilen canlıların aynı türler olduğu öğretildi.

Halbuki bu doğru değil. Daha doğrusu bu, oldukça kısıtlı bir tür tanımı. Sadece belirli omurgalı hayvanlarda, basit ve hızlı bir tanım olarak kullanıma uygun. Çünkü günümüzde biliyoruz ki bariz bir şekilde farklı olan türler, birbirleriyle çiftleşip verimli döller verebiliyorlar. Örneğin bambaşka bitki türleri, hiç sorun olmaksızın çiftleşebiliyorlar. Dahası, çiftleşmeye dayalı biyolojik tür tanımı oldukça sınırlı; çünkü bakteriler gibi canlı gruplarında veya çeşitli omurgasız hayvanlarda eşeyli üreme bulunmuyor - dolayısıyla bu şekilde tür tanımı yapmak mümkün olmuyor.

Bu nedenle modern bilimde Filogenetik (Evrimsel) Tür Tanımı denen modern ve yenilenmiş bir tür tanımı kullanılıyor. Bu tanıma göre, birbiriyle çiftleşemeyen türler muhtemelen ayrı türler olarak görülebiliyor. Bu, basit bir ayrım. Ancak birbiriyle çiftleşebilen türler; aynı türden olmak zorunda değiller! Türleşmenin erken basamaklarında olan veya tamamen ayrışmış olmalarına rağmen üreme bakımından genetik olarak uyumlu olan canlılar, çiftleşebilmelerine rağmen ayrı türler olarak sınıflandırılıyorlar. Yani çiftleşememek ayrı türler için yeterli sayılabilecek bir kıstasken, çiftleşebilmek aynı tür olmayı garanti etmiyor. Türlerin modern tanımında sadece çiftleşme potansiyeline değil; ekoloji, morfoloji, anatomi, fizyoloji gibi birçok unsura bakılıyor. Bu diğer unsurlar tarafından ayrışan popülasyonlar, halen çiftleşme potansiyeline sahip olsalar da ayrı türler olarak tanımlanabiliyorlar. Bu nedenle, tür tanımına seçici-geçirgen yapılar kavramı eklenmiş durumda.


TARİHÖNCESİ TÜRLER ARASI ÇİFTLEŞMELER BİZE NE KATTI

Özdoğan'ın çevirdiği bir başka makale ise bu çiftleşmelerin bize ne kattığını irdeliyor.

Buna göre son çalışmalar gösteriyor ki, türler arası çiftleşme evrim için çok önemli bir rol oynuyor ve evrimin gerçekleşmesinin en önemli koşullarından biri olan çeşitliliğin sağlanması açısından avantaj sağlıyor. Daha fazla çeşitliliğe sahip popülasyonların çevreye adapte olma olasılıkları da artmış oluyor. Tarihöncesi Avrasyalılar (daha sonra dünyanın kalan bölgelerine yayılan insanların ataları) için yaşanan aslında tam olarak bu.

Neandertallerden ve Denisovanlardan miras aldığımız birçok genin aslında, Afrika'dan çıkış sonrası tamamiyle yabancı olduğumuz yeni çevreye adaptasyonda yararlı olduğunu keşfediyoruz -ve aynı zamanda zararlı olanların da elendiğini.

2016 yılında yapılan bir çalışma arkaik insan türlerinden bize kalan genler üzerinde negatif ve pozitif seçilim izlerine rastlandığını, bazı genlerin ise lokal adaptasyonlarla ilgili olduğunu gösterdi.

Denisovanlardan bize geçen genler, henüz Neandertallerden geçenler kadar iyi araştırılmamış olsa da, 2014 yılında Huerta-Sánchez önderliğinde yapılan bir çalışma Tibetlilerin deniz seviyesinden oldukça yüksek olan bölgelerde yaşamaya adaptasyonlarının, Denisovanlardan miras kalan genlerin de yardımıyla olduğunu gösteriyor. Ayrıca 2015 yılında yapılan bir diğer araştırma, Denisovan genlerinin patojenlere karşı savunmaya yardımcı olduğunu gösteriyor.

Denisovanlar hakkında hala çok kapsamlı bilgiye sahip değiliz. Ama bu tarihöncesi insan türüne dair bilgilerimiz hızla artıyor!

Neandertallere gelirsek, bu tarihöncesi insan türünden miras kalan genlerin, modern insan genomlarında rastgele bir şekilde dağılmadığını, bazı bölgelerde sık, bazı bölgelerde daha az olduğunu görüyoruz. Sriram Sankararaman (2014) önderliğinde yapılan çalışma Neandertal genlerinin de negatif ve pozitif seçilim baskısı altında olduğunu gösteriyor. Pozitif seçilim baskısına uğrayan genler ise Afrika dışındaki ortama adaptasyon açısından atalarımıza yarar sağlamış gibi görünüyor.

Hélène Quach (2016) ve Matthieu Deschamps (2016) önderliğindeki ekiplerce yapılan çalışmalar, modern insanlardaki Neandertal gen varyantlarının hem patojenlere karşı savunma hem de immün cevap (ya da bağışıklık yanıtı) ile ilgili olduğunu ortaya koydu.

Peki hem Denisovan, hem de Neandertal gen varyantlarından, patojenlere karşı savunma ve bağışıklık sistemiyle ilgili olanların yoğun seçilimi ne anlama geliyor?

Kısaca, yeni ortam, yeni bir çevre; yepyeni ve daha önce hiç karşılaşılmamış birçok hastalık da demek. Belki modern insanların genetik çeşitliliği de bu tür adaptasyonların gerçekleşmesini sağlayabilirdi, fakat gene de oldukça büyük kayıplara, ve bu adaptasyonların gerçekleşmemesi durumunda ise Afrika dışına çıkan insanların tamamen soylarının tükenmesine bile yol açabilirdi. Fakat antik insan türleriyle, daha önceden bu hastalıkları görmüş, yaşamış ve adapte olmuş popülasyonların bireyleriyle çiftleşerek bu genleri elde etmek, belki de modern insanın tarihindeki en önemli olaylardan sayılabilir.

Bağışıklık sistemi dışında da birçok işlevi bilinen Neandertal gen varyantlarına sahibiz, bunlardan bazıları lipit katabolizması, saç ve deri rengi, boy uzunluğu, uyuma düzeni gibi özelliklerle ilgili. Bunun yanında işlevini bilmediğimiz de birçok gene sahibiz.

Bilim insanları henüz işlevlerini bilmediğimiz genler üzerindeki seçilim baskılarını da genomlara bakarak tespit edebiliyorlar. Ivan Juric (2016) önderliğinde yapılan çalışma, özellikle bazı Neandertal genlerinin oldukça güçlü negatif seçilim baskısı altında olduklarını ve modern insan genomlarından bir nevi atılma eğiliminde olduklarını gösteriyor. Bu da aslında negatif seçilimle miktarda azalma olmasa daha fazla Neandertal genine sahip olabileceğimizi düşündürüyor.

Sonuç olarak, atalarımızın tarihöncesi insan türleriyle çiftleşmiş olması, bizi şekillendirmiş ve yeni çevrelere adapte olmamızı sağlamıştır.

Antik DNA çalışmalarının belki de en önemli zamanlarını yaşıyoruz ve ileride bu konuda öğrenecek çok fazla şeyimiz var. Oldukça heyecan verici!