İnsanoğlunun karbonhidrat sevgisi 800 bin yıl öncesine dayanıyormuş

Makarna gibi nişasta içeren gıdaları sindirmeye yarayan genler, 12 bin yıl önce ciddi bir artış göstermiş (Unsplash)
Makarna gibi nişasta içeren gıdaları sindirmeye yarayan genler, 12 bin yıl önce ciddi bir artış göstermiş (Unsplash)
TT

İnsanoğlunun karbonhidrat sevgisi 800 bin yıl öncesine dayanıyormuş

Makarna gibi nişasta içeren gıdaları sindirmeye yarayan genler, 12 bin yıl önce ciddi bir artış göstermiş (Unsplash)
Makarna gibi nişasta içeren gıdaları sindirmeye yarayan genler, 12 bin yıl önce ciddi bir artış göstermiş (Unsplash)

İnsanların karbonhidrat sevgisinin 800 bin yıl önceye dayandığı keşfedildi. Türk bilim insanı, evrimsel antropolog Dr. Ömer Gökçümen'in liderliğindeki araştırma, insanların nişastayı sindirmesini sağlayan genlerin tarihini masaya yatırdı.

Patatesten makarnaya herhangi bir nişastalı yiyecek ağza atıldığı anda, tükürükteki amilaz enzimiyle parçalanmaya başlıyor. 

İnsanların tarih boyunca değişen besin kaynaklarına adapte olmasını sağlayan bu enzimi üreten genlerin kritik önem taşıdığı uzun zamandır biliniyor.

ABD'deki Buffalo Üniversitesi'nden Dr. Gökçümen, "Ne kadar çok amilaz genine sahipseniz, o kadar çok amilaz üretebilir ve o kadar çok nişastayı etkin bir şekilde sindirebilirsiniz" diye açıklıyor.

Bilim insanları bu genin insanlarda ne zaman çoğalmaya başladığını anlamak için AMY1 adlı bu geni inceledi. 

Aralarında 45 bin yıl önceye dayanan örneklerin de yer aldığı 68 eski insan genomunu analiz eden ekip, şaşırtıcı bulgular edindi. 

Saygın hakemli dergi Science'ta dün (17 Ekim) yayımlanan çalışmada, avcı-toplayıcılarda AMY1 geninin ortalama 5 kopyası olduğu sonucuna varıldı. Yani Avrasya'daki ilk insanlar, tarım yaparak buğday gibi bitkileri yetiştirmeye ve nişasta alımını artırmaya başlamadan çok önce çeşit çeşit AMY1 kopyalarına sahipmiş.

Araştırmacılar ayrıca bu genin Neandertaller ve Denisova insanlarında da kopyalandığını kaydetti.

Jackson Genomik Tıp Laboratuvarı'ndan Kwondo Kim, ortak yazarı olduğu çalışmayı şöyle değerlendiriyor:

Bu, AMY1 geninin ilk olarak 800 bin yıldan daha uzun bir süre önce, insanlar Neandertallerden ayrılmadan çok önce ve sanılandan çok daha eski bir zamanda kopyalanmış olabileceğini gösteriyor.

Yeni araştırma ayrıca 12 bin yıl önce başlayan tarımın AMY1 geninin daha fazla çeşitlenmesine yol açtığını gösteriyor.

Önde gelen hakemli dergi Nature'da geçen ay yayımlanan başka bir araştırmada da Avrupa'daki insanların son 12 bin yılda ortalama AMY1 kopya sayısını 4'ten 7'ye çıkardığı saptanmıştı.

İki çalışmada da avcı-toplayıcıların fazladan amilaz genlerine sahip olmasının evrimsel bir avantaj kazandırdığına dair kanıt bulamadı. Ancak bu durumun tarımın ortaya çıkmasıyla değiştiği düşünülüyor.

Bilim insanları hem Avrupa'da hem de Asya'nın bazı bölgelerinde AMY1'in doğal seçilim tarafından tercih edildiğine işaret eden kanıtlar saptadı.

Dr. Gökçümen, "AMY1 kopya sayısı daha yüksek bireyler muhtemelen nişastayı daha verimli bir şekilde sindiriyor ve daha fazla yavruya sahip oluyordu" diyerek ekliyor: 

Nihayetinde soyları, uzun bir evrimsel zaman dilimi boyunca daha düşük kopya sayısına sahip olanlardan daha iyi duruma gelerek AMY1 kopya sayısının çoğalmasına yol açtı.

Bilim insanları bu genin genellikle nişastayı sindirmeye yaradığını düşünüyor. Ancak Dr. Gökçümen, belki de vücuda yiyecek girdiğinin sinyalini veriyor olabileceğini öne sürüyor.

Bu durumda amilaz, daha fazla insülin üretimine ve nişastadaki şekerin daha fazla emilmesine yol açabilir. 

Dr. Gökçümen, bu özelliğin özellikle kıtlık zamanlarında avantaj sağlayacağına değiniyor. "Etrafta çok fazla ekmek varsa, sorun yok" diyen evrimsel antropolog ekliyor: 

Ama eğer zar zor hayatta kalıyorsanız, o zaman bunun bir ölüm kalım meselesi olacağını düşünüyorum.

Diğer yandan Pensilvanya Eyalet Üniversitesi'nden genetik antropoloji uzmanı Dr. George Perry, doğal seçilimde amilaz geninin baskın çıkmasının, başka yerlerden bölgeye giden gruplarla da açıklanabileceğini düşünüyor:

Bu iki makale de beni gerçekten heyecanlandırdı ancak kesin bir kanıt sunduklarını söyleyemem.

Independent Türkçe, Popular Science, New York Times, Science, Nature



30 yıllık çalışmada evrim gerçek zamanlı gözlemlendi

Bilim insanları, deniz salyangozunun geçireceği değişimi isabetli bir şekilde öngördü (Daria Shipilina)
Bilim insanları, deniz salyangozunun geçireceği değişimi isabetli bir şekilde öngördü (Daria Shipilina)
TT

30 yıllık çalışmada evrim gerçek zamanlı gözlemlendi

Bilim insanları, deniz salyangozunun geçireceği değişimi isabetli bir şekilde öngördü (Daria Shipilina)
Bilim insanları, deniz salyangozunun geçireceği değişimi isabetli bir şekilde öngördü (Daria Shipilina)

30 yıla yayılan bir çalışma, evrime gerçek zamanlı kanıt sunarken aynı zamanda bu kadar kısa bir sürede gerçekleşebileceğini de gösterdi.

Evrim genellikle binlerce yıla yayılan, genetiğin çok yavaş değiştiği bir süreç olarak düşünülüyor. Bu durum türlerin evrimini yakından takip etmeyi zorlaştırsa da bilim insanları bazen bir fırsat yakalıyor. 

1988'de İsveç'in Koster Adaları'nın kıyılarında yaşayan bir deniz salyangozu türünün zehirli alg patlaması sonucu yok olmaya yüz tutmasının ardından deniz ekoloğu Kerstin Johannesson böyle bir fırsat gördü. 

Littorina saxatilis adlı tür bazı bölgelerde birkaç yıl içinde eski popülasyonuna ulaşsa da bazılarında böyle bir şey gerçekleşmedi.

Göteborg Üniversitesi'nden Prof. Dr. Johannesson, 1992'de bu bölgelere deniz salyangozlarını geri getirmeye başlayarak yıllar boyunca geçirdikleri değişimi takip etti.

Çeşit çeşit renk ve desenlere sahip Littorina saxatilis türündeki salyangozlar, dünyanın en çok yanlış tanımlanan canlısı diye de biliniyor. 1792'den beri 113 kere yeni bir tür sanılmaları bu unvanın arkasındaki neden.

Prof. Dr. Johannesson'ın çalıştığı bölgedeyse esasen iki ekotip yaşıyordu. Ekotip, aynı türden ama genlerinden dolayı farklı görüntüye sahip canlı gruplarını ifade ediyor.

Koster Adaları'nda baskın olan ekotiplerden biri, yengeçlere yem olmamak için kalın ve desensiz kabuklar; diğeri de şiddetli dalgalarda sürüklenmemek adına kayalara yapışmalarını sağlayan daha küçük ve hafif, desenli kabuklar geliştirmişti. 

Yengeç ekotipindeki salyangozları dalgalı bölgelere yerleştiren bilim insanları, bu durumun kabuklarda değişime yol açacağını tahmin ediyordu. 

Birkaç yıl sonra tam da bekledikleri şeye tanık olan araştırmacılar, Yengeç ekotipindeki hayvanların Dalga ekotipindekiler gibi görünmeye başladığını kaydetti.
 

scd
Yengeç ekotipindeki salyangozlar, zengin gen havuzları sonucu hızla evrimleşti (ISTA/Kerstin Johannesson)

30 yıldan uzun süren çalışmanın bulgularını geçen hafta Science Advances adlı hakemli dergide aktaran Prof. Dr. Johannesson ve ekip arkadaşları, değişimin aslında çok daha erken başladığını söylüyor. 

Avusturya Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'nden (ISTA) doktora öğrencisi ve çalışmanın ortak yazarı Diego Garcia Castillo "Meslektaşlarımız salyangozların adaptasyonuna dair kanıtları deneyin ilk 10 yılında gördü" diyerek ekliyor: 

Deneyin 30 yıllık süresi boyunca, salyangozların neye benzeyeceğini ve hangi genetik bölgelerin dahil olacağını güçlü bir şekilde tahmin edebildik. Dönüşüm hem hızlı hem de çarpıcıydı.

Araştırmacılar bu değişimi sağlayan genlerin, salyangozlarda sıfırdan ortaya çıkmadığının altını çiziyor. Yengeç ekotipi kısa süre önce şiddetli dalgalara maruz kaldığı bir ortamda yaşadığı için kabuğundaki desenleri ortaya çıkaracak genlere sahipti.

Makalenin sorumlu yazarlarından Anja Marie Westram "Salyangozların geniş bir gen havuzuna erişimi olması bu hızlı evrimi tetikledi" diye açıklıyor. 

Bulgular, binlerce yıla yayılabilen evrimin aslında çok kısa süre içinde de görülebileceğini ortaya koyuyor. 

Çalışmanın ortak yazarı Dr Sean Stankowski, "Pek çok kişi evrimi gözlemleyemeyeceğimizi düşünüyor ama kesinlikle gözlemleyebiliriz" diyerek ekliyor: 

Evrim her yerde devam ediyor.

Independent Türkçe, IFL Science, Popular Mechanics, Science Advances, Guardian