Sinüsler, Eski İnsanların Evrimini Aydınlatıyor

Frontal sinüslerin değişen şekli, modern insanların ve eski akrabalarımızın nasıl evrimleştiği hakkında daha fazla bilgi veriyor.

Muséum National d’Histoire Naturelle’den Antoine Balzeau liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi, burnun hemen üzerinde bulunan küçük boşlukların, beynin ön lobun boyutuyla bağlantılı olduğunu ortaya çıkardı.

Beynin bu kısmı, konuşma, duygu ve planlama gibi bizi benzersiz bir şekilde insan yapan süreçlerden sorumlu. Şimdi ise sinüsler, bilim insanlarına beynin bu bölümünün gelişimini anlamaları için başka bir yol sağlıyor.

Frontal sinüsler ayrıca, insan öncesi bazı özelliklere sahip olmalarına rağmen, bizim cinsimize ait olan Homo naledi için ek destek sağlayan çalışma ile, farklı eski hominin türleri arasındaki ilişkileri araştırmak için yeni bir yol sunuyor.

(İlgili: Bilinen İlk Neandertal Ailesiyle Tanışın)

Makalenin yazarlarından insan evrimi uzmanı Profesör Chris Stringer, “Sinüsler fosillerdeki ilginç morfolojik özelliklerdir ancak bugüne kadar ihmal edildi. Yeni türleri tanımlayan birçok makale onlardan bahsetmiyor.” diyor.

“Bunu denemek ve düzeltmek için, bu makale birçok farklı kaynaktan şimdiye kadarki en büyük fosil sinüs verilerini derledi. Cinsimiz Homo içinde, sinüslerin farklı türler arasındaki ilişkileri ayırmak için kullanılabileceğini gösteriyor.”

Araştırmanın yazarlarından Dr. Laura Buck, “Erken homininlerde ve insan olmayan maymunlarda, frontal sinüslerin boyutu ve şekli, içinde büyümeleri için mevcut olan alan miktarı ile doğrudan ilişkili.” diyor.

“Bu türler ve kendimiz de dahil olmak üzere sonraki homininler arasında gördüğümüz değişiklik, kafatasının düzenlenme ve gelişme biçiminde bir değişime işaret ediyor. Bunun, bu taksonlarda önemli beyin genişlemesi görmeye başladığımız noktada olmasıyla ilgili olabilir.”

Sinüsler nedir?

Sinüsler, bir mukoza zarı ile kaplı kafatasının kemikleri içindeki hava dolu boşluklardır. İnsanlarda dört tip sinüs vardır: gözlerin altındaki maksiller sinüsler, gözler ve burun arasındaki etmoid sinüsler, gözlerin dışındaki sfenoidal sinüsler ve frontal sinüsler.

Yüzyıllardır biliniyor olmalarına rağmen, sinüslerin rollerinin ne olduğu belirsiz. Enfeksiyona karşı savunmak veya sinir sistemine termal ve şok koruması sağlamak için mukus ve nitrojen oksit ürettikleri yönündeki öneriler, mevcut işlevlerini açıklamaya yardımcı olabilir, ancak neden evrimleştiklerini değil.

Hatta bazı araştırmacılar, sinüslerin, başka bir şeyin yan ürünü olarak gelişen ve hiçbir başlangıç ​​rolü olmayan bir yapı olduğunu öne sürdüler. Daha fazla adaptasyon, ona evrimsel zamanda daha sonra bir işlev vermiş olabilir.

Boynuzlugiller ve primatlar gibi diğer hayvanlar üzerinde yapılan araştırmalar, sinüslerin türler arasında farklılık taşıyabileceğini göstererek, sinüslerin aynı zamanda eski insan türlerini ayırt etmede yardımcı olup olmayacağına olan ilgiyi artırdı.

İnsan evriminin kesin yolu, türümüzün nasıl ortaya çıktığı ve ne kadar yakın akrabamız olduğu konusunda birbiriyle rekabet eden birçok teoriyle hâlâ hararetli tartışmaların konusu. Eski türlerin sinüslerini incelemek, bunu ele almaya yardımcı olabilir.

Maksiller ve frontal sinüsler, primatlarda sadece insanlarda ve en yakın akrabalarımız olan şempanzelerde ve gorillerde bulunduğu için özellikle ilgi çekici.

Bu yeni çalışma, frontal sinüsün varyasyonu ve bunun insan evrimi hakkında ne ortaya koyduğu hakkında daha fazla bilgi edinmek için 20’den fazla türden 94 hominin fosilini inceledi.

İnsan evrimini incelemek için sinüsler nasıl kullanılabilir?

Araştırmacılar, frontal sinüslerin 3B modellerini oluşturmak için örneklerin BT taramalarını kullanarak yapıları dijital olarak yeniden yapılandırmalarını sağladı. Bu modeller daha sonra farklı türler arasında karşılaştırılabilecek ölçümler yapmak için kullanıldı.

Sinüs boyutu, Australopithecus gibi erken hominin türlerini ayırt edemezken, son iki milyon yılda daha yeni Homo türlerini ayırabiliyor.

Çalışma, Homo erectus, Homo neanderthalensis ve Homo sapiens gibi türlerin, araştırmacıların öne sürdüğü, daha büyük beyinler gibi özelliklerin gelişiminin neden olduğu evrimsel kısıtlamalarla bağlantılı olabileceğini öne süren farklı sinüs boyutu aralıklarına sahip olduğunu buldu.

Bu ilişki, tartışmalı Homo rhodesiensis türüyle ilişkili örnekler de dahil olmak üzere, kimliği şu anda belirsiz olan Orta Pleistosen (770.000 ila 120.000 yıl önce) homininleri için de görüldü.

Chris Stringer, “Homo rhodesiensis’i temsil ettiğini düşündüğüm üç kafatası diğerlerinden çok farklı olarak göze çarpıyor. Sinüsleri akrabalarından çok daha büyük ve nedenini bilmiyoruz. Bu, onların özelleşmiş bir grup olduklarını gösterebilir.” diyor.

“Sosyal sinyalleşmede rol oynadığı öne sürülen çok büyük kaş çıkıntıları var ve büyük sinüsler bunların ağırlığını azaltmış olabilir.”

Bu arada, insan dışı ve insani özelliklerin karışımı, bilim insanları için bir kafa karışıklığı kaynağı olan Homo naledi’nin sinüsleri, Homo erectus’unkilere benziyordu. Bu, Homo naledi’nin insan statüsünü destekliyor ve evrimsel geçmişini deşifre etmeye yardımcı olmak için kullanılabilecek daha fazla bilgi ekliyor.

Çalışma ayrıca, Homo erectus’tan itibaren bu sinüsler ile frontal lobun boyutu arasındaki bağlantıları göstererek kendi evrimimiz hakkında yeni bilgiler ortaya koyuyor. Sinüslerin boyutu, günümüzde çoğu insanın sahip olduğu ve baskın el ile ilişkilendirilebilecek bir özellik olan, beyin loblarından birinin diğerine göre kısa bir uzantısının gelişmesiyle tutarlı.

Araştırmacılar, eski insan fosillerinin gelecekteki çalışmalarının, bu özelliğin gelişimini daha iyi anlamak için sinüsleri ölçeceğini ve potansiyel olarak türlerimizin ve yakın akrabalarımızın nasıl ortaya çıktığına dair yeni bilgiler sunacağını umuyorlar.

Chris Stringer, “Bu makaleyi okuduktan sonra, daha fazla araştırmacının sinüslerin önemini takdir edeceğini ve bir türü tanımlarken bunları kullanmaya başlayacağını umuyoruz. Daha fazla veri mevcut oldukça, bu bizim evrimimiz ve sinüslerin oynadığı rol hakkında daha fazla bilgi edinmemize yardımcı olacak.” diyor.

Natural History Museum. 24 Ekim 2022.

Makale: Antoine Balzeau et al. (2022). Frontal sinuses and human evolution. Science Advances.