İnsanlar Vücut Kıllarını Nasıl Kaybetti?

Orangutanlar, fareler ve atlar kıllarla kaplı, ancak insanlar değil. Neden diğer memelilerin çoğundan çok daha az vücut kılımız var?

62 hayvanın genetik kodlarının türünün ilk örneği karşılaştırması, insanların – ve diğer memelilerin – kürklerini nasıl kaybettiklerinin öyküsünü anlatmaya başlıyor.

Bilim insanlarının eLife dergisinde bildirdiğine göre, insanların vücutlarının tamamını kıllarla kaplayacak genlere sahip olduğu görülüyor, ancak evrim onları devre dışı bıraktı. Bulgular, kıl yapmak için gerekli gibi görünen bir dizi gen ve genomun düzenleyici bölgelerine işaret ediyor.

Araştırma, bu tanımlayıcı insan özelliğini şekillendiren mekanizmalar hakkındaki temel soruları yanıtlıyor. Bilim insanları bunun en nihayetinde saç dökülmesinden ve kemoterapiden sonra veya saç dökülmesine neden olan hastalıkları olan kişilerde saçı kurtarmak için yeni yollara yol açabileceğini düşünüyor.

(İlgili: İnsan Kürkünü Neden Kaybetti?)

Çalışma, doğanın aynı stratejiyi evrim ağacının farklı dallarında yer alan memelilerde en az dokuz kez uyguladığını göstererek devam ediyor. Gergedanların, çıplak köstebek farelerinin, yunusların ve diğer kılsız memelilerin ataları, kıllarını ve kürklerini dökmek için ortak bir gen dizisini devre dışı bırakmak üzere aynı yol boyunca ilerlediler.

İnsan genetikçisi Ph.D. Nathan Clark, “Kendi genetiğimizi öğrenmek için biyolojik çeşitliliği kullanarak yaratıcı bir yaklaşım benimsedik. Bu, genomumuzun bizim için önemli bir şeye katkıda bulunan bölgelerini belirlememize yardımcı oluyor.” diyor.

Kılsız Olmanın Faydaları

Bir maymunun kaba vücut kıllarından veya bir kedinin yumuşak kürkünden söz ederken, tüylülük hayvanlar aleminde farklı görünür. Aynı şey saçsızlık için de geçerli.

İnsanların kafalarında karakteristik bir tutam saç var, ancak vücut kıllarımız daha az göze çarptığı için “kılsız” kategorisine gireriz. Seyrek kıllı fil gibi tüyleri olan diğer memeliler, şeffaf kürklü domuzlar ve bıyıklı morslar da bu anlamda bize katılıyor.

Kılsız olmanın faydaları var. Yoğun tüyleri olmayan filler, sıcak iklimlerde daha kolay serinler ve morslar suda zahmetsizce süzülür.

Çeşitli nedenlere rağmen, Kowalczyk tarafından yapılan analiz, bu ve analiz edilen diğer kılsız memelilerin aynı genlerin birçoğunda birikmiş mutasyonlara sahip olduğunu buldu. Bunlar, keratini kodlayan genleri ve saç gövdesini oluşturan ve saç büyümesini kolaylaştıran ek elementleri içeriyor.

Araştırma ayrıca genomun düzenleyici bölgelerinin de eşit derecede önemli olduğunu gösterdi. Bu bölgeler kılı oluşturan yapıları kodlamaz, aksine süreci dolaylı olarak etkiler. Belirli genlerin ne zaman ve nerede devreye girdiğine ve ne kadarının yapıldığına rehberlik ederler.

Ayrıca araştırma, saçların filizlenmesinde rolleri henüz tanımlanmamış olan genleri ortaya çıkardı. Deride aktif olma belirtileri gibi ek kanıtlarla birleştiğinde bu bulgular, büyüyen saçlarla ilgili olabilecek yeni bir gen grubunu vurguluyor.

Kowalczyk, “Haklarında pek bir şey bilmediğimiz çok sayıda gen var. Saçların uzamasında ve bakımında rolleri olabileceğini düşünüyoruz.” diyor.

Kıl Kaybını Çözmek

Clark, Kowalczyk ve Chikina, memelilerde kıl kaybının gizemini çözmek için kılsız hayvanlarda, kıllı hayvanlardaki benzerlerine kıyasla daha hızlı evrimleşen genler aradılar.

Clark, “Hayvanlar kıllarını kaybetme konusunda evrimsel baskı altındayken, kılları kodlayan genler daha az önemli hale gelir. Bu nedenle doğal seçilimin izin verdiği genetik değişim hızını artırırlar. Bazı genetik değişiklikler kıl kaybından sorumlu olabilir. Diğerleri, kıl büyümesi durduktan sonra tali hasar olabilir.” diyor.

Araştırmacılar, aramayı gerçekleştirmek için, genomun yüzlerce bölgesini aynı anda karşılaştırabilen hesaplamalı yöntemler geliştirdiler. Analiz edilen düzinelerce memeli türünde korunan 19.149 gen ve 343.598 düzenleyici bölgeyi incelediler. Bu süreçte, su yaşamına uyum sağlamak gibi türe özgü diğer özelliklerin evrimleşmesinden sorumlu genetik bölgeleri göz ardı etmek için adımlar attılar.

Clark, tarafsız taramanın bilinen kıl genlerini tanımlamasının, yaklaşımın işe yaradığını gösterdiğini açıklıyor. Ayrıca, analizlerde tanımlanan ve daha az iyi tanımlanmış olan genlerin, kıl sahibi olmak ya da olmamak kadar önemli olabileceğini öne sürüyor.

Clark ve meslektaşları şimdi aynı yaklaşımı kanseri önleme, yaşam süresini uzatma ve diğer sağlık durumlarını anlama ile ilgili genetik bölgeleri tanımlamak için kullanıyorlar.

Clark, “Bu, farklı özelliklerin altında yatan küresel genetik mekanizmaları belirlemenin bir yolu.” diyor.

University of Utah Health. 4 Ocak 2023.

Makale: Kowalczyk, A., Chikina, M., & Clark, N. L. (2022). Complementary evolution of coding and noncoding sequence underlies mammalian hairlessness. Elife, 11, e76911.