Antik DNA: Mamutlar azaldıkça dertleri artmış

Dünyada son yaşayan mamutlardan birinin genomu dizilendi. DNA dizi analizine göre mamutlarda genetik çeşitlilik çok azalmış, akraba çiftleşmesi sıklaşmış. Bu da nesillerinin tükenmesini kolaylaştırmış olabilir.

Mehmet Somel

Mamutlar uzun tüylü ve uzun dişli bir fil türüydü. Yüzbinlerce yıl boyunca dünyanın soğuk bölgelerinde hüküm sürdükten sonra, birkaç bin yıl önce ortadan kalktılar. Son yıllarda yapılan antik DNA çalışmaları bu ilginç türün tarihine ışık tutmakta.

Current Biology dergisinde yayınlanan yeni bir çalışmada, farklı dönemlerde yaşamış iki mamutun genomu dizilendi, yani DNA'larının dizisi çıkarıldı. Bu dizi, bir tek bireye bakarak tüm popülasyonun tarihini tahmin eden ilginç bir yöntemle analiz edildi.

MAMUTLAR NASIL YOK OLDU?

Avrasya ve Amerika'nın kuzey bölgelerinde mamutların soylarının yaklaşık 10 bin yıl önce tükendiği biliniyordu. Bunun muhtemel bir sebebi, son Buz Devri'nin sona ermesı ve artan sıcaklıklarla mamut habitatının daralmasıydı.

Bir diğer olası sebep ise, Neandertal ve insanların mamutları avlamasıydı. Mamutların neslinin tükenmesinde sıcaklığın mı, yoksa avlanmanın mı daha belirleyici olduğu halen tartışmalı bir konu.

Sibirya'da ve Amerika kıtasında mamutların soyu tükenirken, ufak bir popülasyon Sibirya'nın kuzeydoğusunda, Kuzey Buz Denizi'nde yer alan Vrangel Adası'nda varlığını sürdürmüştü. Radyokarbon tarihlendirme, bu soğuk adada mamutların tarihinin 2000 yıl öncesine kadar dayandığını göstermişti.

Geçtiğimiz on yıl boyunca yapılan çalışmalarda mamutların günümüz Asya filleriyle daha yakın, Afrika filleriyle ise daha uzak akraba oldukları ortaya çıkmıştı.

ANTİK DNA NELER SÖYLÜYOR?

Yeni yayınlanan çalışma için, Vrangel Adası mamutlarından 4000 yaşında bir bireyin genomu dizilendi. Makalenin yazarları İsveç ve ABD'li ekip, 44 bin yıllık bir Sibirya mamutunun genomunu da diziledi.

Mamutlar soğuk iklimlerde yaşadıkları için, dokuları hemen çürüyüp bozulmuyor, bu da DNA eldesini kolaylaştırıyor.

Araştırmacılar bu tek bireyin genomundan tüm popülasyon tarihini tahmin eden yöntemle (bkz. Kutu), 300 bin yıl önce mamutların ciddi bir darboğazdan geçtiğini, yani nüfusun aniden azaldığını tespit etti. Ayrıca 12 bin yıl önce bir ikinci darboğazın daha yaşandığını saptadı. Bu ikincisi, Buz Çağı'nın sonuna yani Dünya ikliminin giderek ısındığı bir döneme denk geliyor.

OLASI SUÇLU: AKRABA ÇİFTLEŞMESİ

4 bin yıl öncesine varıldığında mamutlarda genetik çeşitlilik çok azalmıştı. Vrangley adasında bulunan mamut popülasyonunda muhtemelen akraba çiftleşmesi yaygındı.

Bu sonuç, adada mamutların nasıl yokolmuş olabileceği konusunda fikir veriyor. Popülasyon küçüldükçe, akraba çiftleşmesi olasılığı artıyor. Bu da genetik bozukluk taşıyan bireylerin doğması ihtimalini arttırarak, popülasyonun genel sağlık düzeyinde bir düşüşe yol açabiliyor.

Filler gibi mamutların da hamilelikleri iki yıl sürüyor. Dolayısıyla çok sayıda hasta bebek doğurmak mamut popülasyonları için ölümcül olmuş olabilir.

Ayrıca tüm bireylerin birbirinin klonu olduğu popülasyonların bulaşıcı hastalık sonucu da nesilleri tükenebilir. Popülasyon küçüldüğünde ve genetik çeşitlilik azaldığında, olası bulaşıcı hastalıklar herkesi bir anda kırıp geçirebiliyor. Mamutların başına bu da gelmiş olabilir.

Darboğaz etkisi genlerde görülüyor: Tek bir bireyin genomu dizilense bile, bu uzun (birkaç milyar bazlık) diziye bakarak o bireyin yaşadığı dönemdeki popülasyonun genetik çeşitliliği tahmin etmek mümkün. Çünkü her birey hem anne hem babasından DNA taşıyor. Ebeveynler de bu DNA'yı kendi ebevenynlerinden (4 kişi), onlar da kendininkilerinden (8 kişi) almışlar. Yani her bireyin genomu, binlerce atanın DNA'sından oluşan bir mozaik. Dolayısıyla her bireyin tüm bir genomuna bakarak, toplumda yaşamış binlerce birey arasındaki genetik çeşitliliğe dair bir kestirim yapılabiliyor. Burada kullanılan bir başka ilke de, popülasyon büyüdüğünde, genetik çeşitliliğin artacağı. Tam tersine, popülasyon küçüldüğünde genetik çeşitliliğin azalacağı. Yalnızca tek bir bireyden popülasyonun tarihini tahmin eden yöntem, 2010'ların başında geliştirilmişti. Bu çalışmada da mamutlara uygulandı. Şekil kaynağı: Evrimi Anlamak, http://www.evrimianlamak.org/e/Evrim_101Y:Darbo%C4%9Faz_ve_kurucu_etkileri

Görsel kaynağı: http://prehistoricpark.wikia.com/wiki/Woolly_mammoth

İlgili makale: Palkopoulou v.d., 2015, Current Biology, "Complete Genomes Reveal Signatures of Demographic and Genetic Declines in the Woolly Mammoth", http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982215004200