Modern insanlar, Afrika’da da arkaik homininlerle çiftleştiler mi?

Yapılan bir araştırma, modern insanların Afrika'da da arkaik insan türleri ile çiftleşerek melezleştiğini gösteriyor.
Cuma, 09 September 2011 13:02

Homo sapiens yani modern insanın 200 bin yıl önce Afrika’da evrildiği, dünyanın geri kalanına da buradan çıkıp yayıldığı, genel olarak kabul gören bir görüş. Ancak o dönemde Homo sapiens dünyadaki tek insan türü değildi. Neandertal ve Homo floresiensis gibi çeşitli insan türleri dünyanın dört bir bucağında bulunuyordu. Ne var ki Son Buzul Çağı’nın 10 bin yıl önce sona erdiği dönemde, bu kuzen türler de yok oldular ve modern insan dünyada insan dalının tek temsilcisi haline geldi.

Yakın zamanlı çalışmalar, bu süreçte modern insanların bu arkaik (eski) insan türleriyle az da olsa karıştığına işaret etmişti. İnsan türleri arası çiftleşmenin, modern insanlar Afrika’dan çıktıktan sonra birden fazla kez (60 bin yıl önce Akdeniz’de, 45 bin yıl önce ise Doğu Asya’da) gerçekleştiği ve Avrasyalı genomlarında Neandertal mirasının bulunduğu gösterilmişti. Peki ya Afrika’daki durum neydi?

Arizona Üniversitesi’nden Michael Hammer önderliğindeki ekibin, Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayınlanan çalışması anatomik olarak modern insanların, Afrika’da da arkaik insan türleriyle melezleştiği ihtimaline işaret ediyor.

İnsan tarihini doğrudan araştırmanın başlıca yolu, fosillerden sağlam kalmış DNA molekülleri arıtarak genetik akrabalık testleri uygulamak. Bu tip moleküler teknikler insan evriminin bilinmeyen yönlerine ışık tutabiliyor. Ancak nemli ve sıcak havalarda DNA daha hızlı bozuluyor. Dolayısıyla Avrasya’nın soğuk bölgelerinde antik DNA eldesi görece kolayken, Afrika gibi tropik bölgelerdeki örneklerden antik DNA elde etmek oldukça zor. Bu durumda doğrudan karşılaştırmalar yapmak yerine, Afrika popülasyonlarındaki modern insanların genomuna bakan araştırmacılar, hesaplamalı ve istatistiksel yöntemlerle bu zorluğu aşmaya çalıştılar.

Soyu tükenmiş arkaik insan formlarının DNA dizileri hakkında bilgimiz olmadığı için, Hammer ve ekibi modern Afrikalı genomlarında genetik çeşitliliği incelediler. Özel olarak, genomun hangi bölgelerinin, genom ortalamasından farklı özellikler gösterdiğini belirlediler.

Ekip öncelikle bilgisayar simülasyonlarıyla sanal ortamda evrim, melezleşme ve iki tür arasında çiftleşme (yani genetik alışveriş) durumlarını inceledi. Araştırmacılar, farklı senaryolar altında bugünkü genetik çeşitliliğin nasıl bir örüntü göstereceği konusunda fikir geliştirdiler.

Ardından Afrika’da yaşamakta olan altı farklı insan popülasyonundan genom örnekleri dizilediler ve bu dizilerin arkaik formlarda nasıl olmaları gerektiğine dair beklentileri doğrultusunda bağlantılar kurmaya çalıştılar. Araştırmacılar bunu yaparken özellikle DNA’nın kodlamayan, yani gen içermeyen, kısımlarına yoğunlaştılar. Yani ilgili bölgelerde genetik çeşitliliğin doğal seçilime maruz kalmadan, rasgele evrilmekte olduğu bölgelere.

Modern Afrika popülasyonlarından elde ettikleri örneklerdeki çeşitliliğin, melezleşme olmadığı koşullarda nasıl bir örüntüye sahip olmasını beklediklerini bilen ekip, bu beklentilerinin dışına çıkan kısımlara odaklandı. Bu karşılaştırmalar sonucunda, önceden yaptıkları çalışmalar doğrultusunda belirledikleri arkaik DNA’dan kalıtılmış olma ihtimali gösteren üç farklı gen bölgesi keşfeden araştırmacılar, bu sinyali en güçlü Orta Afrika popülasyonlarından aldıklarını bildiriyorlar.

Ekip belirli bir DNA dizisinin farklı türlerle çiftleşme sonucu geldiğine karar vermek için bir dizi kriter kullandı. Örneğin insanlar genel olarak birbirlerine genetik olarak çok benzedikleri için (ortalama DNA farkı binde 1 civarıdır), iki birey arasında farklılıkların normalin üzerinde olduğu genom bölgeleri, arkaik formlarla çiftleşme sonucu türümüze 'sonradan' katılmış olabilir.

Diğer bir belirteç ise, farklılığın kromozom üzerinde ne kadar yayıldığı. Eğer farklılık gösteren bölge kromozomun büyük bir kısmı boyunca devam ediyorsa, bu, o parçanın popülasyon genomuna görece yeni katıldığına işaret ediyor. Çünkü 20.000 ila 60.000 yıl önce gerçekleşmiş olması sözkonusu olan bir melezleşme durumunda, diğer türden gelecek kromozomun zamanla rekombinasyon yoluyla daha küçük (ancak yine de küçük olmayan ve kromozomun büyük bir kısmı boyunca uzanan) parçalara ayrılması için yeterli zaman kalmıyor. Dahası, bu beklenmedik DNA parçalarının uzunluğuna bakarak çiftleşmenin ne kadar önce gerçekleştiği konusunda yorum yapmak mümkün olabiliyor.

Hammer’a göre, bu çalışmada tespit edilen arkaik DNA dizilerinin modern DNA’nın yüzde iki ya da üçünden fazlasına tekabül etmemesi, çiftleşmenin düşünülenden daha yaygın olmadığı anlamına da gelmiyor. Bu araştırmada bakmış oldukları dizilerin zaman içinde, evrimsel bir avantaj sağlamadıkları sürece, genetik sürüklenme ile kaybolup gidebileceğini belirten Hammer, çalışmalarının devamında modern insanlara seçilim avantajı sağlamış olabilecek arkaik DNA bölgelerine bakmak istediklerini söylüyor. Hammer, belki de binlerce kez gerçekleşmiş, yaygın melezleşme olaylarından bahsediyor olduklarını, modern insanların morfolojik olarak farklı komşularıyla her zaman gen alışverişinde bulunduklarını ve bunun doğada oldukça yaygın olduğunu vurguluyor.

Öte yandan makaleyle ilgili Nature dergisinde çıkan bir haberde, çeşitli genetikçiler araştırmanın küçük bir örnekleme dayandığına dikkat çekiyorlar. Ayrıca araştırmacıların denedikleri modeller de tüm olasılıkları kapsamıyor olabilir. Ancak her durumda insan popülasyon genetiği alanında araştırmaların yoğunlaşmasının yakın tarihimizi kısa zamanda aydınlatacağını bekleyebiliriz.

(soL - Bilim)