Son Buzul Çağında Görülen İklim Şartlarının İnsan Göçü ve Genetik Farklılaşmadaki Rolü


M.Feray Çoşar - İstanbul Teknik Üniversitesi, Moleküler Biyoloji ve Genetik

İnsanların yaratılış sırasında kendilerine verilen genetik bir hazinesi vardır. Bununla birlikte, vücutlarına yüklenen bu genetik bilgi, iç faktörlerdeki değişikliklerin yanı sıra dış faktörlerden de etkilenebilir. Bu dış faktörler bazı özellikleri köreltebilir veya bazılarını güçlendirebilir.


Yaşamlarını sürdürdükleri çevrede meydana gelen büyük değişiklikler, çeşitliliğin arttırılmasında ve genetiğin devamı için farklı çeşitlerin ortaya çıkmasında dolaylı olarak etkilidir. Günümüzden yaklaşık 2 milyon yıl önce başlamış ve 12.000 yıl önce son bulmuş olan dönemde (Paleolitik Çağ) bulunan bazı fosiller modern böcek popülasyonları baz alınarak yapılan incelemelerde etiketlendirilmiştir. Bununla birlikte, bu etiketlemede fosil sahalarının test edilmesi, kronolojisi bilgimiz zayıf olduğundan, modernlik bağlamında benzerliği değerlendirmek için yeterli değildir ve benzer organlar ile mekansal bağlantılar, fosiller ve modern popülasyonlar arasında farklılık gösterebilir. [1] Canlıların özellikleri, yeryüzü şekilleri ve iklimin etkilerine göre değişim gösterebilir. Bu bağlamda, iklim göz önüne alındığında, büyük iklim değişiklikleri Dünya üzerindeki türler için bir yok olma ve farklılaşma süreci gerektirmektedir. Bunun tarihsel süreçte en büyük örneklerinden biri de son buz devridir. İki buçuk milyon yıl önce, tropikal Afrika'da Dünya; buzullar ve aralarındaki bölgeler olmak üzere ikiye ayrılmıştır. Bu dönemde küresel sıcaklık artmış, buzullar deniz seviyesinden 100 metreden daha fazla yükselmiş, yağış düzenindeki değişiklikler ve buna bağlı olarak bitki örtüsündeki değişiklikler ve dağılım farkılılıkları oluşmuş; dolaylı olarak ekosistemlerin ve diğer türlerin etkilenmeleri gözlenmiştir. [2]

Şekil 1:Buzul Çağı’nda Dünya üzerinde bulunan buz kütlelerinin dağılımını göstermektedir. [6]


İnsan türü (Homo sapiens) de bu değişikliklerden etkilenmiştir. 2.5 milyon yıl önce görülen değişiklikler, insan türlerinin (Homo sapiens) Afrika'nın farklı bölgelerine göçünü tetiklemiş ve dünyadaki dağılımını etkilemiştir.[2] Günümüz insan türünün atası sayılan bir diğer tür (Homo erectus),yaklaşık bir milyon yıl önce menzilini Doğu, Güneybatı, Güney ve Doğu Asya'ya genişletmiştir. 100-500.000 yıl önce ise Güney, Batı ve Orta Avrupa'ya açılmıştır. 129-125 bin yıl önce, Batıdaki buzullar arası buzul geçişi sırasında Avrasya (yani Sibirya), Büyük Avustralya, Amerika kıtasında ve Asya'nın Kuzeydoğu bölgelerinde yaşadığı belirtilmektedir. Kısacası günümüz insan türünün atası sayılan bir diğer tür ( Homo erectus),13.000-8.000 yıl önce, dünyadaki kıtalarda ve çoğunluklarda yaşayan adalar (Antarktika ve Grönland hariç) görülebilmektedir. [2] Erkeklere özgü genetik materyalin üzerinden ilerleyen ve “atanın atasının atası…” şeklinde on binlerce yıl öncesine giden soy hattının tespit edilmesini sağlayan (Y-DNA) analize dayanarak, mevcut soy çeşitliliğinin buzul çağından sonra gözlenen küresel iklim değişiklikleri nedeniyle izole alanlarda üreme çeşitliliği nedeniyle meydana geldiği gözlenmiştir.[3] İnsanlar üzerinde yapılan genetik kökenli çalışmalar genellikle hücrenin enerji kaynağı olan çift zarlı organel (mitokondri) genetik şifreyi taşıyan merkezi moleküle (DNA) dayanmaktadır. İnsanın bu çift zarlı enerji kaynağı organeline ait genetik metaryelindeki ( mitokondriyal DNA'sındaki )(mtDNA) çeşitliliğin ayrıntılı bir analizi yapıldığında, mitokondriyal genin ağacı sadece birkaç yüz bin yaşındadır. Belirtilen yerel genler, değişim hızlarıyla ilişkili olduğunda, doğal olarak mesafe veya coğrafi koşullar tarafından sağlanan izolasyonun sınırlı gen akışına neden olduğu bulunmuştur. [4] İspanyolca konuşan topluluklar incelendiğinde, bu topluluklar birkaç yüzyıl önce Avrupa'da ve Sahra altında ortaya çıkan fosil DNA'larıyla ortak DNA taşıdıkları bulunmuştur. Bu ortak genleri içeren DNA’nın Afrika'daki ilk insan türleri ile benzerlikler taşıdığı gözlemlenmiştir. [4] Bu çalışmalar, büyük ölçekli göçlerin genel popülasyon içindeki gen akışını etkilediğini ve farklı coğrafi bölgelerdeki popülasyonların yeni nesillere aktarıldığını göstermiştir. Belirli bir özelliği belirleyen bir genin değişik hallerinden her biri (alel) çevresel faktörlere bağlı olarak meydana gelir ve belirli karakterdeki genin seçilerek bir sonraki nesillere aktarılma şansını arttıran sistem (doğal seçilim) genin gen havuzundaki bulunma sıklığını (gen frekanslarını) arttırmak için aleller; detay olarak, avantajlı bir alelin gen frekansı hızla 0.1'den 0.9'a yükselebilir, ancak 0.9'dan 1.0'a yükselmesi uzun zaman alır. Bu aşama tamamlandığında, o alel türlerinde baskın hale gelecektir. Bu, gelecek nesillere aktarım hızını artırır. Farklı çevre koşullarına sahip insanlarda farklı aleller ön plana çıkmış ve sıklıklarını arttırabilmiştir. Bu, bir özellik için farklı özelliklere sahip alellerin kendilerini bu coğrafyadaki nesillerin sürekliliği ve insan arasındaki farklı ırklarda gösterdiği gerçeğini ortaya çıkarır. [4]


Şekil 2: Y-DNA analizinde, Dünya üzerindeki dağılım gösterilmektedir.


Modern insan nüfusunda eski zamanlarda bulunan insan fosilleriyle benzerlikler vardır. Zamanla ve çevresel etkiyle insan türü, giderek farklılaşmıştır. Ancak, Tibet platosunda yapılan araştırmalar bunun aksini kanıtlar niteliktedir. Arkeolojik kalıntılar ve bulunan fosillerin varlığı, Tibet platosunun buz çağından önce Afrika kıtası gibi dünyanın ilk yerleşim yerlerinden biri olduğunu göstermektedir. Yüksek bir yerleşim olduğu için oksijen yoğunluğu değişebilmektedir ve bir solunum için bir stres faktörü olabilir. Bu coğrafyada yaşayan canlılarda dokuların yeterince oksijenle beslenememesi (hipoksi) oluşabilir. Günümüzden yaklaşık 2 milyon yıl önce başlamış ve 12.000 yıl önce son bulmuş (Paleolitik) dönemde Tibet popülasyonlarında hayatlarında devam eden türlerde dokuların yeterince oksijenle beslenememesine (hipoksi) karşı bir seçim olduğu görülmektedir. Yapılan çalışmalarda, Tibet platosunda bulunan fosillerin sadece erkek bireylere özgü genetik metaryeli ( Y kromozomları) ve hücreye enrji sağlayan çift katlı organellerdeki ( mitokondri) varyantlar ve modern Tibet-Asya popülasyonları karşılaştırılmış, gen havuzundaki bu özel seçim modern Tibet halkında da bulunmuştur. Erkeklere ait genetik metaryal (Y kromozomu) tek kromozom set (haploid) gruplarının benzerliği düşünüldüğünde, Tibet popülasyonlarında anneden geçen ana genler (M9a, D, A, F, G, M8, M13, B ve M62) % 90.99 oranındadıdır. Bu genlerin Doğu Asya populasyonlarının kurucu soylarını oluşturduğu tahmin edilmektedir. [5] Buzul çağından sonra bile yüksek bir alan olmasına rağmen, Tibet platosundaki yaşamın bölgede devam ettiği ve genetik bilgisinin nesiller boyu aktarıldığı düşünülmektedir. Himalaya Dağları'nın doğal bir bariyer görevi görmesinin nedeni, Tibet platosunun meydana gelen göçlerden etkilenmemesinin sebebidir. Dünyada büyük değişikliklere neden olan buzul çağı, insanın evrimsel basamakları için önemli bir faktördür.


Şekil 3: Tibet Platosu’nun coğrafi bölgelerini, incelenen populasyonların (vilayetlerle birleştirilmiş halde) coğrafi kökenlerini göstermektedir.


Yaşam ortamı değişmiş olan Afrika'daki günümüz insan türünün atasını oluşturan bir diğer tür (Homo Erectus), bugünkü gibi tüm dünyaya göç etmeye ve yayılmaya başlamıştır, bu dağılımla yeni ortamlar yeni koşullar getirmiş ve farklı çevre koşullarındaki farklı özellikler hayatta kalmak için tür içerisinde doğal seçilim yardımı ile yararlı olarak ön plana çıkmıştır. Farklı özelliklere sahip genlerin sıklığı arttırılmış ve gelecek nesillere aktarılmıştır. Buzul çağından günümüze kadar geçen süre içinde bulaşan genler, sıklıkları ile baskınlık kazanmış ve öncelikle aktarılmaya devam etmiştir. Bugün Afrika'dan başlayan ve dünyaya yayılan insan ırkının bugün bu kadar çok yarış haline gelmesinin nedeni budur ve belirli özellikler için karakteristik özelliklerini göstermektedir. Çünkü oraya uzun zaman önce gelen atalar, mevcut genlerinde zaman içinde oraya uyum sağlamak için düzenlemeler yapmışlar, bu da farklılaşmaya yol açmışlardır. Bununla birlikte, bazı bölgelerde coğrafi koşulların etkisiyle göçün önlendiği ve dünya çapında uzun vadeli atalarına benzer kalıtsal nitelikler sergilediği ve ırkların oluşumunda büyük farklılıklara neden olduğu nüfuslar da bulunmaktadır.






Referanslar

1) Coope GR. (2004) Several million years of stability among insect species because of, or in spite of, Ice Age climatic instability?. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci.; 209-214. doi:10.1098/rstb.2003.1393

2) Straus, L. 1996. The world at the end of the last Ice Age. In Humans at the end of the

Ice Age: The archaeology of the Pleistocene Holocene transition, ed. L. Straus, B.

Eriksen, J. Erlandson, and D. Yesner, 3–9. New York: Plenum Press. (ISBN 978-1-

4612-8447-5)

3) Gavashelishvili, A., & Tarkhnishvili, D. (2016). Biomes and human distribution during the last ice age. Global Ecology and Biogeography, 25(5), 563-574. https://doi.org/10.1111/geb.12437

4) Harpending, H., & Rogers, A. (2000). Genetic perspectives on human origins and

differentiation. Annual review of genomics and human genetics, 1, 361–385. DOI:10.1146/annurev.genom.1.1.361

5) Xuebin Qi, Chaoying Cui, Yi Peng, Xiaoming Zhang, Zhaohui Yang, Hua Zhong, Hui

Zhang, Kun Xiang, Xiangyu Cao, Yi Wang, Ouzhuluobu, Basang, Ciwangsangbu,

Bianba, Gonggalanzi, Tianyi Wu, Hua Chen, Hong Shi, Bing Su, Genetic Evidence of

Paleolithic Colonization and Neolithic Expansion of Modern Humans on the Tibetan

Plateau, Molecular Biology and Evolution, Volume 30, Issue 8, August 2013, Pages

1761–1778. DOI:10.1093/molbev/mst093

6) Dünya üzerinde buzul tabakarının dağılış haritası, Buzul Çağı (Buz Devri – Pleistosen Devri) Nedir?,http://www.antiktarih.com/2019/05/04/buzul-cagi/

50 görüntüleme

Türkiye'nin Tek Popüler Genetik Bilim Dergisi

Bezelye Dergi ISSN: 2587-0173

Bizi Takip Et
  • Beyaz Facebook Simge
  • Beyaz Instagram Simge
  • White Twitter Icon
  • Icon-gmail
  • kisspng-white-logo-brand-pattern-three-d
  • images
  • medium
  • Dergilik
  • YouTube

© 2019 by Bezelye Dergi