İnsanlar Sanılandan Çok Daha Önce Neandertallerle Çiftleşmeye Başladı

Onlarca yıl önce Almanya’daki bir mağarada keşfedilen ve eski bir insana ait uyluk kemiği, 220.000 yıldan daha önce Neandertallerin, bizim Afrika’yı terk etmiş olan türümüze fazlasıyla benzediğini açığa çıkardı. Afrika’dan göç eden modern insanlar, Avrupalı Neandertaller ile çiftleşti ve Neandertal DNA’sına kendi izlerini bıraktılar.

Bir Neandertal canlandırması.

Neredeyse yüzyıl boyunca Neandertaller modern insanların atası olarak sayılıyordu. Fakat yeni oluşturulan senaryoda Neandertallerin modern insanlarla olan bağlantısı çözüldü ve görülüyor ki soyumuzun üyeleri, Neandertallerin ataları arasındaydı. Araştırmacılar 100.000 yıl önce Almanya’nın güneybatısında yaşamış olan bir Neandertalin mitokondrilerinde bulunan antik DNA’yı diziledi. Anneden çocuklara aktarılan ve kemikte nükleer DNA’dan daha fazla bulunan bu DNA’nın erken modern insanlarınkine olan benzerliği bulundu.

Arkaik ve modern insanların mitokondriyel DNA’ları (mtDNA) karşılaştırıldıktan sonra araştırmacılar şaşırtıcı bir sonuca ulaştı: Afrika’da Homo sapiens türünü meydana getiren dişi bir birey, bir Neandertal erkeği ile 220.000 yıldan önce çiftleşti. Çocukları ise bu dişi bireyin kalıtımsal mirasını Neandertal soyu boyunca yaydılar ve zamanla onun Afrikalı mtDNA’sı tamamıyla Neandertal mtDNA’sının yerine geçti.

Hohlenstein-Stadel (HST) mağarası Almanya’nın güneybatısında bulunuyor. 80 yıl önce, arkaik bir insana ait olan uyluk kemiği burada keşfedilmişti. Kemiklerin iki tarafındaki diş izleri etçil hayvanlar tarafından mağaranın derinliklerine taşındığını gösteriyor. Arkaik özelliklerinden dolayı bilim insanları bu kemiğin nesli tükenmiş bir hominine ait olduğunu düşünmüşlerdi. Fakat yakın zamana kadar yapılabilen genetik analizlerde, kemiğin bir Neandertale ait olduğu ortaya çıktı. Bulgular Nature Communications dergisinde yayınlandı.

Bilim insanları mağarada bulunan uyluk kemiğini analiz ettiler. F: Oleg Kuchar, Photo Museum Ulm.

Almanya, Jena’daki Max Planck İnsan Tarihi Bilimi Enstitüsü’nden çalışmanın baş yazarı Cosimo Posth, “Herkes bu kemiğin morfolojik özelliklerinden dolayı arkaik gruplardan bir bireye mensup olduğunu düşünüyordu. Fakat genetik analiz yapılana kadar bu konuda kesin bir yargıya varmanın hiçbir yolu yoktu. Yalnızca yakın zamanda gelişen teknolojiler sayesinde kemiklerden DNA elde edebiliyoruz. Daha öncesinde bu imkansızdı, çünkü DNA yalnızca geçen zaman yüzünden kötü korunmuş ve parçalanmış bir halde değil, aynı zamanda geçen 80 yıl boyunca insanlarda tarafından dokunulduğu için yüksek derecede modern DNA kontaminasyonuna maruz kalmıştı.” diyor.

Bu çalışma, bir düzineden fazla Neandertaldan elde edilen mtDNA ve daha büyük olan nükleer DNA genomlarını, antik genomlardan oluşan kataloğa ekliyor. Bunların çoğu 50.000 ila 40.000 yıl önce dünyadaki türlerinin son bulduğu zaman diliminde yaşamışlar. Araştırmacılar aynı zamanda Denisovalılar denilen Sibirya’dan başka bir insan türünün bütün nükleer ve mtDNA genomları analiz etti. Nükleer DNA, Neandertallerin ve Denisovalıların birbirlerine en yakın akraba olduğunu ve soylarının bizimkinden 600.000 yıl önce ayrılmış olduğunu gösteriyordu.

Fakat bu örneklerden elde edilen Neandertal mtDNA’sı bir sırrı ortaya çıkarıyor: Bu mtDNA Denisovalılarınkine benzemiyor ve modern insanlarınkine ise çok daha yakın. Geçen sene Almanya, Leipzig’deki Max Planck Evrimsel Antropoloji Enstitüsü’nden Svante Pääbo’nun araştırma grubu şaşırtıcı bir çözüm sundular: Belki de “Neandertal” mtDNA’sı modern insanlardan geliyor.

Sonuçlara göre 470.000 ila 220.000 yıl önce Afrika’dan bir göç yaşanmıştı ve bu da modern insanların 60.000 ila 50.000 yıl öncesinde kıtadan asıl ayrılışlarından çok daha önce. Afrika’dan Avrupa’ya göç eden modern insanlarla akraba olan bir hominin grubu, kendi mitokondriyel DNA’larını, çiftleştikleri Neandertal popülasyonuna aktardı.

Neandertal uyluk kemiğinin keşfedildiği 1937 yılında Hohlentein-Stadel mağarasının girişinde gerçekleşen arkeolojik kazı. F: Photo Museum Ulm.

Bu yeni çalışmada, Almanya, Jena’daki Max Planck İnsan Tarihi Bilimi Enstitüsü’nden paleogenetikçi Johannes Krause ve Cosimo Posth 1937 yılında Hohlenstein-Stadel mağarasında bulunan Neandertal uyluk kemiğinden elde edilen antik mtDNA’yı analiz etti. Neandertal ile beraber bulunan hayvan kemiklerine yapılan izotop analizleri, ormanlık bir arazide yaşadığını ve en az 100.000 yıl önce ortadan kaybolduğunu gösteriyor.

Araştırmacılar HST Neandertal mtDNA’sının protein kodlayan bölgesini 17 diğer Neandertal, 3 Denisovalı ve 54 modern insan ile karşılaştırdılar. HST Neandertal mtDNA’sı önemli derecede farklıydı ki buna İspanya, Sima de los Huesos’taki 430.000 yıllık proto-Neandertal bile dahil. Bu durum Neandertal mtDNA’larının tamamıyla değiştirildiğini gösteriyor. Fakat HST örneği şaşırtıcı bir şekilde diğer Neandertallerden farklı. Bu da araştırmacılara filogenetik harita oluşturmaları ve Neandertal mtDNA’sının nasıl evrildiğini çalışmak için imkan sağlıyor.

Araştırmacılar, zamanı hesaplamak için modern insan mtDNA mutasyon oranını kullanarak HST mtDNA’sının diğer Neandertallerden yaklaşık 220.000 yıl önce ayrıldığı sonucuna vardılar. Antik Homo sapiens mtDNA’sı Neandertal soyuna bu tarihten önce girmiş olmalı. Fakat aynı zamanda modern insan ve Neandertal mtDNA’sının evrim şemasında ayrıldığı 470.000 yıl öncesinden de sonra girmiş olmalı. Bu yeni mtDNA yapısının oluşup Neandertaller arasında yayılabilmesi ve onların mtDNA’sının yerine geçebilmesi için yeterince erken bir zaman.

Modern insan mtDNA’sı taşıyan bir Neandertal 1937 yılında Almaya’daki bu mağarada bulundu.
F: Wolfgang Adler, Photo Museum Ulm.

Krause, “Neandertal mtDNA’sı aslında Neandertallerden gelmiyor lakin Afrika’dan erken bir modern insandan geliyor. Araştırmacılar bu kilit noktası olan çiftleşmenin Ortadoğu’da gerçeklemiş olabileceğini düşünüyor. Diğer araştırmacılar bu senaryoyu olağanüstü fakat mantıklı buluyor. Bu tarz durumlar ne kadar fantastik gözükse de çok sık rastlanan bir durum. Özellikle de küçük popülasyonlarda.” diyor. Krause bu duruma örnek olarak Kuzey Amerika bozayısı mtDNA’sının tamamlıyla kutup ayısınınkiyle değiştirildiğini söylüyor.

Bazı araştırmacılar başka Neandertallerden DNA’ya ihtiyaç olduğunu söylüyor. Böylece onların mtDNA’sının, iki türün de paylaştığını ile ortak bir atadan değil tamamıyla erken bir H.sapiens tarafından kalıtım yoluyla kazanıldığı kanıtlanabilir.

Londra’daki Doğal Tarih Müzesi’nden Chris Stringer, “Başka bir mtDNA ile genomik kontrolsüz melezleme (introgresyon) olayının yaşandığına dair bir kanıt var mı?” diye soruyor.

Posth daha bulunmadığını söylüyor. Pääbo ise erken dönem gen değişimine dair kanıt bulabilmek için HST Neandertalinden ve diğerlerinden nükleer DNA elde etmeye çalışıyor. “Önümüzdeki yıllarda Neandertal popülasyon tarihi hakkında çok daha fazla bilgi sahibi olacağız”

Fas’ta Bulunan 300.000 Yıllık Homo Sapiens’ten Öğrendiğimiz 7 Bilgi

HPV, Modern İnsanın Neandertal ve Denisovalılarla Melezlenmesinden Geliyor

Çek Cumhuriyeti’nde Neandertal – Homo Sapiens Geçişine Dair İzler Bulundu

Sciencemag. IB Times. 4 Temmuz 2017.

Makale: Cosimo Posth, Christoph Wißing, Keiko Kitagawa, Luca Pagani, Laura van Holstein, Fernando Racimo, Kurt Wehrberger, Nicholas J. Conard, Claus Joachim Kind, Hervé Bocherens, Johannes Krause. Deeply divergent archaic mitochondrial genome provides lower time boundary for African gene flow into Neanderthals. Nature Communications, 2017; 8: 16046