İnsanlık tarihine baktığımızda, türümüzün hala burada olmasının ne kadar olağanüstü bir durum olduğunu fark ediyoruz.
Son yüz binlerce yıl içinde dünya çok değişti ve bu değişimler bazen evrimin ayak uydurmakta zorlandığı durumlar yarattı. Ancak insanlık olarak inanılmaz derecede dirençliyiz ve kültür, teknoloji ve hatta genetik değişikliklerle hayatta kalmanın yollarını sürekli buluyoruz.
İnsanlık hala gelişiyor ve yeni bir genetik araştırmaya göre, türümüzün günümüzde başarılı olmasını sağlayan genetik adaptasyonlar geçmişte de hayatta kalmamıza yardımcı olmuş olabilir. Bu araştırma, Tokyo Üniversitesi’nden Yusuke Watanabe ve Yoshiki Wakiyama liderliğindeki bir ekip tarafından yapıldı.
Araştırmacılar, yaklaşık 16.000 ila 3.000 yıl önce Japon adalarında yaşamış olan Jomon kültürüne ait 42 avcı-toplayıcıdan elde edilen genomları analiz ettiler. Bu analizlerde, atalarının çok daha eski dönemlere ait genetik izlerin bulunduğunu tespit ettiler. Bu genetik özellikler, soğuk koşullara uyum sağlamaya yönelik adaptasyonlarla ilgiliydi.
“Çalışmamız, Üst Paleolitik Çağ’daki Doğu Asyalıların antik adaptasyonlarını araştırmak için kullanılan ilk paleogenomik çerçevelerden birini sunuyor” dediler. “Bu çalışma, günümüz insanlarında görülen evrimsel mirasın kökenlerine ışık tutuyor.”
Jomon kültürü, yaklaşık 16.000 ila 3.000 yıl önce Japon adalarında yaşamış bir topluluktu ve bu kültür, genetik açıdan çok değerli bilgiler sunuyor. Atalarının kökenleri, günümüzden yaklaşık 27.000 ila 19.000 yıl önce, son buzul döneminin sona ermesine yakın bir zamanda Doğu Asya popülasyonlarından ayrılmıştı. Bu izolasyon, Jomon’un genomlarının antik genetik izleri korumasına yardımcı olmuş ve bu tür izlerin diğer bölgelerdeki örneklerde bulunması zordur.
Araştırmacılar, 5.400 ila 2.300 yıl öncesine ait 25 Jomon bireyinden elde edilen DNA’ları analiz ettiler ve bunları Japon adalarından elde edilmiş 17 daha önce yayınlanmış genomla birleştirdiler. Bu uzun zaman aralığına rağmen, Jomonlar atalarından miras aldıkları belirgin genetik özelliklere sahipti. Araştırmacılar, bu durumu “Üst Paleolitik Doğu Asya’nın genetik arşivleri” olarak tanımladılar.
Antik genomlar genellikle bozulmuş ve eksik olduğundan, araştırmacılar eksik genetik bilgileri 9.290 günümüzdeki Japon’un genomlarından oluşan bir referans paneli kullanarak tamamladılar. Bu yöntem, yaşayan insanlardan elde edilen genetik bilgileri kullanarak antik genomlardaki eksik parçaların istatistiksel olarak yeniden oluşturulmasını sağlar.
Bu veri setiyle birlikte, Watanabe ve ekibi Jomon genomlarını diğer popülasyonlarla karşılaştırdı ve doğal seçimin etkilerini gösteren belirgin özellikleri aradı. Bu özellikler, belirli gen varyantlarının daha sık görülmesine neden olan adaptasyonları ortaya çıkardı.
Araştırmacılar, Jomon’da bulunan bazı genetik varyantların vücut ısısını düzenlemeye yardımcı olan “üşüme olmadan ısı üretimi” (nonshivering thermogenesis) ile ilişkili olduğunu tespit ettiler. Bu süreç, esas olarak kahverengi yağ dokusunda gerçekleşir.
Önceki araştırmalarda, kahverengi yağ dokusunda ısı üretimiyle ilişkilendirilen bir gen varyantının Jomon’da yaklaşık %73 oranında bulunurken, günümüz Doğu Asyalılarında ise sadece %17 oranında bulunduğunu tespit ettiler.
Araştırmacılar ayrıca, vücut kütlesi ve kan dolaşımında bulunan yağların metabolizması ile ilgili gen varyantlarının da seçildiğini tespit ettiler. Yağ depolamak, vücudu sıcak tutmak için faydalı olabilirken, aynı zamanda vücudun ısı üretmek için kullanabileceği bir enerji kaynağıdır.
Bu adaptasyonlar, vücudun hem enerji depolamasına hem de kahverengi yağ dokusunda daha kolay kullanılabilir hale getirmesine yardımcı olmuş olabilir. Bu durum, soğuk koşullarda vücut sıcaklığını korumayı kolaylaştırabilir.
İlginç bir şekilde, Jomon’lar bu konuda yalnız değillerdi. Araştırmacılar, yağ asitlerinin işlenmesiyle ilgili bir gen bölgesini incelediklerinde, Jomon’ların Yeşilburun Inuitlerine daha yakın olduğunu ve günümüz Doğu Asyalılarına göre daha farklı olduğunu tespit ettiler.
Araştırmacılar, bunun “uyumlu evrim” olarak tanımladıkları bir olgu olduğunu düşünüyorlar. Bu, farklı popülasyonların benzer çevresel baskılara yanıt olarak benzer adaptasyonları bağımsız olarak geliştirmesidir.
Watanabe ve ekibi, bunun arkeolojik kanıtlarla desteklendiğini savunuyorlar. Arkeolojik bulgulara göre, Jomon kültüründe su ürünleri önemli bir besin kaynağıydı. Hem genomik veriler hem de arkeolojik bulgular, soğuk bir ortamda yüksek yağlı ve yüksek proteinli bir diyete adaptasyon gösteren metabolik özelliklere işaret ediyor.
Ancak genetik değişikliklerin daha genç Jomon kalıntılarında bulunması, Buzul Çağı’na nasıl bağlanabilir? Araştırmacılar, Jomon genomlarının yaşlarını ve genetik ilişkilerini kullanarak, soğuk iklim adaptasyonuna yönelik bir gen varyantının zaman içinde nasıl değiştiğini analiz ettiler.
Analizleri, bu varyantın Buzul Çağı’nda son buzul döneminden sonraki döneme göre daha güçlü doğal seçilme baskısı altında olduğunu gösterdi. Diğer kanıtlar, soğuk iklim adaptasyonunun tek seferde gerçekleşmediğini gösteriyor. Soğukla ilişkili bazı genetik özellikler, Jomon’un daha güneydeki atalarında zaten bulunurken, diğerleri sadece Jomon soyunda yaygın hale gelmiştir.
Bu nedenle araştırmacılar, soğuk iklim adaptasyonunun, Jomon’un atalarının giderek daha soğuk bölgelere göç etmesiyle birlikte aşamalı olarak geliştiği hipotezini öne sürüyorlar. Her yeni ortama uyum sağlamak için ek adaptasyonlar birikmiştir.
Araştırmacılar, yorumlarının çoğunun varsayımsal olduğunu vurgulamaktadırlar. Binlerce yıl önce yaşamış insanların fizyolojisini yeniden oluşturmak zordur, özellikle de geçmişin diyetleri ve çevresel koşulları günümüzden farklıdır.
Ancak bu bulgular, türümüzün karşılaştığı en zorlu koşullardan bazılarına nasıl uyum sağladığını anlamamıza yardımcı olabilir. Araştırmacılar, “Çalışmamız, antik popülasyonların aşırı ortamlara nasıl adapte olduğunu ve bu adaptasyonların günümüzdeki sağlıkla ilgili özelliklerin çeşitliliğini nasıl etkilediğini aydınlatmaktadır” dediler. “Bu bulgular, paleogenomik araştırmaların insan biyolojisi ve halk sağlığı için ne kadar önemli olduğunu göstermektedir.”
Bu çalışma,Science Advancesdergisinde yayınlanmıştır.
Kaynak: ScienceAlert
