Yünlü Mamutlar, 700.000 Yılda Daha Küçük Kulaklar Evrimleştirdi

Yünlü mamutlar, Sibirya bozkırlarında dolaştıkları 700.000 yıl boyunca daha küçük kulaklar ve daha yünlü kürkler evrimleştirdiler.

Araştırmacılar, yünlü mamutları hem bireysel hem de tür olarak benzersiz kılan şeyin ne olduğunu bulmak için yünlü mamutların genomlarını günümüz filleriyle karşılaştırdı. Current Biology dergisinde yayımlanan makaleye göre, yünlü mamutların büyük yağ birikintileri ve yünlü kürkleri gibi ayırt edici özelliklerinin çoğu zaten genetik olarak en erken yünlü mamutlarda kodlanmıştı. Ancak bu ve diğer özellikler, türün 700.000+ yıllık varoluşu boyunca daha belirgin hale geldi.

Araştırmacılar ayrıca, yünlü mamutların minik kulaklarından sorumlu olabilecek birkaç mutasyona sahip bir gen belirlediler.

Stockholm’deki Paleogenetik Merkezi’nden paleogenetikçi ve araştırmanın ilk yazarı David Díez-del-Molino, “Bir mamutu tüylü bir mamut yapan şeyin ne olduğunu bilmek istedik.” diyor.

(İlgili: Mamutların Ne Zaman Yok Olduğu Tartışılıyor)

“Yünlü mamutların, kalın kürkleri ve küçük kulakları gibi bazı çok karakteristik morfolojik özellikleri var ve donmuş örneklerin neye benzediğini temel alarak bunu açıkça beklersiniz. Ancak yağ metabolizması ve soğuk algısı gibi moleküler düzeyde oldukları için çok belirgin olmayan başka birçok adaptasyon da var.” diyor. 

Bilim insanları, yünlü mamutlarda “yüksek düzeyde evrimleşmiş”, yani çok sayıda mutasyona maruz kalmış genleri keşfetmek için 23 Sibirya yünlü mamutunun genomlarını 28 modern Asya ve Afrika fili genomuyla karşılaştırdı.

Bu yünlü mamutlardan yirmi ikisi son 100.000 yıl içinde yaşadı, bu da onları nispeten yeni yapıyor ve genomlarının on altı tanesi daha önce hiç dizilenmemişti. Yirmi üçüncü yünlü mamut genomu, yaklaşık 700.000 yıl önce yaşamış, bilinen en eski yünlü mamutlardan biri olan Chukochya’ya aitti.

Stockholm’deki Paleogenetik Merkezi’nde evrimsel genom bilimi profesörü olan kıdemli yazar Love Dalén, “Chukochya genomuna sahip olmak, yünlü mamutun bir tür olarak ömrü boyunca evrimleşen bir dizi geni belirlememizi sağladı. Bu durum, evrimi gerçek zamanlı olarak incelememize izin verdi ve bu spesifik mutasyonların yünlü mamutlara özgü olduğunu ve atalarında bulunmadığını söyleyebiliriz.” diyor.

Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, yünlü mamutlar için adapte olan birçok gen, soğuk ortamlarda yaşamakla ilişkiliydi. Hatta birbiriyle akraba olmayan modern Arktik memelileri bu genlerden bazılarına sahip.

Díez-del-Molino, “Ren geyiği ve kutup ayıları gibi diğer Arktik türlerde de bulunan yağ metabolizması ve depolanmasıyla ilgili oldukça evrimleşmiş bazı genler bulduk, bu da soğuğa adapte olmuş memelilerde bu genler için muhtemelen yakınsak bir evrim olduğu anlamına geliyor.” diyor.

Önceki çalışmalar yalnızca bir veya iki yünlü mamutun genomlarını analiz etmişti ancak yeni çalışma, çok sayıda mamut genomunun incelendiği ilk çalışma olma özelliğini taşıyor. Bu büyük örneklem boyutu, ekibin tüm yünlü mamutlar arasında yaygın olan ve bu nedenle, yalnızca tek bir bireyde bulunabilecek genetik mutasyonların aksine muhtemelen adaptif olan genleri belirlemesini sağladı.

Díez-del-Molino, “Daha önce yünlü mamutlara özel olduğu düşünülen bazı genlerin aslında mamutlar arasında değişken olduğunu bulduk, bu da muhtemelen o kadar önemli olmadıkları anlamına geliyor.” diyor.

700.000 yıllık Chukochya genomu, genel olarak daha modern yünlü mamutlarda protein kodlama değişikliklerine neden olan mutasyonların yaklaşık yüzde 91,7’sini paylaşıyordu. Bu durum, yünlü mamutun kalın kürk, yağ metabolizması ve soğuğu algılama kapasitesi gibi tanımlayıcı özelliklerinin çoğunun, muhtemelen atası olan bozkır mamutundan ilk ayrıldığında zaten var olduğu anlamına geliyor.

Ancak bu özellikler Chukochya’nın gelecek nesillerinde daha da gelişti. Dalén, “En eski yünlü mamutlar tam olarak evrimleşmemişti.” diyor, “Muhtemelen daha büyük kulakları vardı ve yünleri farklıydı – belki de daha sonraki yünlü mamutlara kıyasla daha az yalıtıcı ve kabarıktı.”

Modern yünlü mamutlar, atalarının sahip olmadığı T hücresi antijenlerinde birkaç bağışıklık mutasyonuna da sahipti. Araştırmacılar, bu mutasyonların, ortaya çıkan viral patojenlere yanıt olarak gelişmiş hücre aracılı bağışıklık kazandırmış olabileceğini düşünüyor.

Eski mamut DNA’sı ile çalışmak bir dizi zorluk sunar. Díez-del-Molino, “Saha çalışmasından laboratuvar çalışmasına ve biyoinformatiğe kadar her adımda işler biraz daha zor.” diyor.

“Hem kutup ayıları hem de sivrisineklerle savaşmamız gereken saha çalışması dışında, bunu çok daha zorlaştıran başka bir yönü de Antik DNA laboratuvarında çalışmak zorunda olmanız. Bu da tam olarak, kapüşonlu, yüz maskeli, siperlikli ve çift eldivenli tam bir vücut kıyafeti giyinmeniz gerektiği anlamına geliyor. Bu nedenle laboratuvar işi yapmak, en hafif tabirle oldukça rahatsız edici.” diyor Dalén.

Bu çalışmaya genomları dahil edilen tüm mamutlar Sibirya’dan elde edildi, ancak araştırmacılar gelecekte Kuzey Amerika yünlü mamutlarını da karşılaştırmayı umuyorlar.

Dalén, “Birkaç yıl önce yünlü mamutlar ile Kolombiya mamutlarının ataları arasında gen akışı olduğunu gösterdik, bu yüzden bunu açıklamamız gerekecek. Çünkü Kuzey Amerika yünlü mamutları da yünlü olmayan mamut genleri taşıyor olabilir.” diyor.

Cell Press. 7 Nisan 2023.

Makale: Díez-del-Molino, D., Dehasque, M., Chacón-Duque, J. C., Pečnerová, P., Tikhonov, A., Protopopov, A., … & Dalén, L. (2023). Genomics of adaptive evolution in the woolly mammoth. Current Biology, 33(9), 1753-1764.