Kafatasımızın içindeki doku kümesi bir şempanzeninkinden 3 kat büyük ve koşmak için harcanan enerjiden daha fazlasına ihtiyacı var. Peki ama beynimizin ihtiyaç duyduğu bu yüksek enerji miktarını nasıl karşılıyoruz? 1995’te Leslie Aiello ve Peter Wheeler’in buna bir cevabı vardı: beynimiz için bağırsaklarımızdan fedakarlık etmiş olmalıydık.
Aiello ve Wheeler ikilisi, evrim sürecinde enerji bakımından masraflı bu iki organımızın büyüklükleri arasında bir değiş-tokuşa gittiğimiz hipotezini öne sürmüşlerdi. Bu fikir, insan beyninin şempanzeninkinin dört katı olduğu verisini açıklamaya çalışıyor. Beyin çok enerji tüketen bir organ olduğundan, araştırmacılar, insan evrimi sırasında beyin büyürken, fazla enerji tüketen bir diğer organın küçülmesi gerekmiş olacağını tahmin ettiler.
Bu fikre göre, insanın ataları, başta şempanze gibi meyve ve yaprak ağırlıklı bir diyetle beslenirken, daha sonra kök ve et ağırlıklı, enerji açısından daha zengin diyetlere geçtiler. Ayrıca insan ataları, yiyeceklerini önceden pişirerek bağırsakların gördüğü sindirim işlemini kolaylaştırdı. Böylece bağırsaklarımız, boyutları küçülse de işlevlerini sürdürmeye devam edebilecek hale geldiler. Artık bağırsaklar tarafından sindirim için kullanılmayan enerjinin ise yeni bir müşterisi çıktı: beynimiz.
“Masraflı doku hipotezi” de denen bu çekici ve sezgisel fikir kısa zamanda popülerleşti. Ancak Nature dergisinde yayınlanan çalışmasıyla, Zürih Üniversitesi’nden Ana Navarrete bu ilişkiyi çürüttüğü kanısında.
Söz konusu beyin-bağırsak takasının, eğer varsa, diğer memeliler için de geçerli olabileceği fikrinden yola çıkan Navarrete, 23 tanesi insanın da dahil olduğu primat grubundan olmak üzere 100 memeli türünün organlarını ölçtü. Çalışmada yüzlerce böbrek, dalak, karaciğer, mide, bağırsak, kalp ve akciğer tartıldı ve incelendi. Bu gibi çalışmalarda genellikle önceden yayınlanmış çalışmalardaki veriler kullanılırken, Navarrete büyük çabalarla kendi veri kümesini oluşturdu.
İki yıldan fazla bir süreyi organları toplamak ve incelemekle geçiren Navarrete’nin işi, veterinerlerin ve patologların, inceledikleri ölü hayvanların iç organlarını genellikle uygun bir şekilde muhafaza etmemelerinden dolayı oldukça zordu. Çünkü çalışma, organların taze ya da dondurulmuş olmasını gerektiriyordu.
Tüm veri toplama kısmından sonra analizleri yapan Navarrete, memelilerin beyinleri ve diğer organları arasındaki göreli büyüklük bağlamında bir ilişkiye rastlamadı. İncelenen örneklemde büyüyen beyinlere küçülen bağırsakların eşlik etmediği görüldü.
Ancak bu durum yine de masraflı doku hipotezini tam olarak çürütmüyor, çünkü önerilen mekanizma (beyin-bağırsak takası) sadece insan evriminde işlemiş de olabilir. Hipotezi ortaya atan Aiello ve Wheeler da, masraflı doku hipotezinin sadece insan beyni odaklı olduğunu ve tüm memeliler için geçerli bir açıklama sunmak gibi bir amaç taşımadığını belirtiyorlar. Ancak 1995 makalesinde, artan beyin dokusu için gerekli ihtiyacın bağırsakların küçülmesinden başka stratejilerle de karşılanmış olabileceğini ifade ediyorlar.
Winsconsin-Milwaukee Üniversitesi’nden Benjamin Campbell, yeni çalışmanın masraflı doku hipotezinin aleyhine bir noktaya parmak bastığı görüşünde. Çalışma kapsamındaki memeli grupları genelinde yapılan analizlerde beyin ve diğer organlar arasında bir cüsse ilişkisine rastlanmasa da, çalışma kapsamındaki primatlara bakıldığında, beyin ile bağırsak cüsseleri arasında negatif değil, pozitif bir korelasyon görülüyor. Bu, Aiello-Wheeler hipotezinin tahmininin tam tersi.
Campbell, Nature makalesinde tartışılmayan bu gözlemin, ya primatlardaki durumun memelilerin geri kalanından farklı olduğu ya da bu grup için daha çok veriye ihtiyaç duyulduğu anlamına geldiğini dile getiriyor. Çalışmanın yürütücüsü Karın Isler de bu yoruma hak veriyor. Her memelinin organlarının ağırlıklarının vücut büyüklüklerine oranlarına baktıklarını söyleyen Isler, bunu yaparken yağ depolarını çıkardıktan sonra vücut büyüklüğünü ölçtüklerini ve bunun kuyruk gibi değişik yerlerde yağ depolayan küçük beyinli primatlar düşünüldüğünde Navarrete’nin ilişkileri olması gerekenden farklı hesaplamasına yol açmış olabileceğini belirtiyor.
Yine de primatlardan elde edilen verilerin masraflı doku hipotezine zıt sonuçlar vermesi, daha büyük beyinlerin ihtiyaç duyduğu daha çok enerjinin nasıl karşılanmış olabileceğine dair yeni açıklamalar gerektiriyor. Navarrete’nin açıklaması memelilerin daha büyük beyinler için ödedikleri bedelin yağ depolarını küçültmek olduğu yönünde incelenen yüz türde genel olarak bakıldığında beyin büyüklüğü arttıkça, yağ depoları azalıyordu.
Navarrete, büyük yağ depolarını taşımak için de enerji gerektiğini ancak aynı zamanda bu yağ depolarının yiyecek az olduğunda açlıktan ölmeyi önleyen bir tampon oluşturduğunu belirtiyor. Navarrete, büyüyen beynin canlının çevresel değişiklere uyum sağlamasını kolaylaştıracağı, dolayısıyla büyük yağ depolarının işlevini devralabileceği görüşünde. Diğer bir değişle, memelilerde artan zeka, daha az yağlı olmayı mümkün kılabiliyor olabilir.
Ancak bu ilişki primatlara gelindiğinde yine işlemez hale geliyor. İnsanlar, en yakın akrabalarına oranla çok daha fazla yağ deposuna sahipler. Sağlıklı bir insanın bedeni yüzde 14-26 oranında yağ barındırırken, bir şempanze ya da bonoboda bu oran yüzde 3 ila yüzde 10 arasında.
Navarrete atalarımızın beyin ve yağ arasında değistokuşa gitmek yerine enerji bütçelerini farklı yollarla, örneğin daha zengin öğünleri pişirip yiyerek, avlanmak ve toplamak için birlikte hareket ederek, çocuklu kadınlara daha çok besin vererek ve artan zekalarını ihtiyaçlarını karşıladıkları kaynakları daimi kılmada kullanarak denkleştirmiş olabileceklerini düşünüyor.
Aynı zamanda, diğer primatlardan daha yavaş büyümek ve iki ayak üzerinde harekete geçmek gibi başka yollarla da enerji tasarrufu sağlanmış olabilir. Bu açıklamaların ne kadarının insanlara özel olup ne kadarının bir araya gelerek beyinlerimizin iki milyon yıllık evriminde rol oynadığı gelecek çalışmalarla cevap bekliyor.
(soL - Bilim)