Son Buzul Çağ, Amerika Yerlilerini Emzirme Sürecinde Nasıl Etkiledi?

Amerika yerlileri ile kuzeyde yaşayan Asyalılar’ın diş yapısındaki benzer evrimsel adaptasyon biyologları şaşırttı: kürek biçimli ön dişler.

Bir arkeolojik analiz, Amerika yerlilerinin hemen hemen  hepsinin böylesi dişlere sahip olduğunu gösteriyor. Aynı zamanda genetik bulgular, 20.000 yıl önce Beringia’nın duraklama evresinde gözlemlenen seçilimi işaret ediyor. Bir araştırmacıya göre, meme süt kanalı gelişimi ve dişlerdeki değişim ile ilgili kalıtımsal özellikler, bebekler için yağ ve D vitamini sağlanabilsin diye seçiliyordu.

Son Buzul dönemde gözlemlenen ve  bebeklerin yaşamında önemli bir yere sahip olan emzirme işlemi, Amerika’nın yerlilerinin ve Doğu Asyalılar’ın gen değişimine yol açmış olabilir. Böylesi bir gen değişiminin diş yapısını da etkilediği düşünülüyor. Ultraviyole ışınımının yetersizliği, kuzeyde yaşayan bebekler için gerekli D vitaminini sağlayamadığından, muhtemelen 20.000 yıl önce ortaya çıkan gen değişimi, meme süt kanalındaki dalları artırarak bebeklerin daha fazla yağ ve D vitamini almasını kolaylaştırıyordu.

Meme süt kanalındaki dalların artışına yönelik seçilim, gen değişim hızını etkilediğinden anne ile bebek arasındaki o bağı şekillendiren seleksiyonun birincil kanıtı adaptasyon sürecini  işaret ediyor.

Kaliforniya Üniversitesi Biyoloji bölümünden Leslea Hlusko’ya göre, tam da bu nokta, hem insanın hayatta kalma mücadelesini etkiliyor, hem de anne- bebek ilişkisinin önemini vurguluyor.

(Moai Heykelleri, Tatlı Su Kaynaklarını Gösteriyor Olabilir)

Benzer bir durum dişler için de geçerli. Meme süt kanalı gelişimini kontrol eden genin aynı zamanda ön dişlerin yapısını etkilediği düşünülüyor. Son Buzul dönemi daha kuzey bölgelerde geçiren antik popülasyonda gen değişimi gözlemlendiğinden kürek şeklindeki keskin ön dişlerin varlığından da bahsetmek mümkün. Böylesi dişler, çoğunlukla Amerika yerlilerinde ve Asya’nın kuzeydoğu bölgesinde yer alan topluluklarda kendini gösteriyor.

Hlusko ve ekip arkadaşları, yayınlanan bir araştırmalarında, bu fikri destekleyen birçok kanıtı ana hatlarıyla belirtti.

Elde edilen bulgular, hem yoğun meme dokusunu meydana getiren unsurları, hem de onların meme kanserinde oynadığı rolü açıklamak isteyen bilim insanlarına ışık tutuyor. 

Hlusko ve ekip arkadaşları, evrimsel seçilimin özelliklerini teyit ederken bu sürecin zaman ve mekanla olan ilişkisini değerlendirebilmek için arkeolojik alanda keşfedilen nüfusun keskin ön dişlere sahip olup olmadığını araştırdı. Bu araştırmanın sonucunda, Avrupa’nın kolonileştirme sürecinden de önce Amerikan yerlilerinin hemen hemen hepsinde böylesi dişlerin var olduğunu keşfettiler. Dahası, bu durumun günümüzde yaşayan Doğu Asyalılar’ın yüzde kırkı için de geçerli olduğunu anladılar.

İkinci basamak olarak ekip, dişlerin çeşitliliğini belirleyen genetik etkilere başvurdu. Dolayısıyla, meme salgı bezleri gelişimsel bir yol izlediğinden, bu salgı bezlerinin evrimsel tarihine de ulaşmış olacaklardı.

Hlusko, “Dişlerdeki kürek biçimi o denli kuvvetliydi ki yıllarca bu özelliği meydana getiren  evrimsel bir seçilim olduğuna inanıldı. Peki, kesici ön dişlere şeklini veren neden böylesine güçlü bir seçilim olsun ki? Genetik etkiler, tüm vücutta gözlemlendiğinden sadece bir özelliğe yönelik gerçekleşen seçilim, diğer özelliklerde de kendini gösterir.” diyor.

D Vitamini Bağlantısı

Güçlü  bağışıklık sistemi, dengeli yağ korelasyonu ve kalsiyum emilimi için vazgeçilmez olan yeter miktardaki D vitamini, Güneş, hem tüm bir yıl doğmadığından hem de Kuzey Kutup Dairesi’nin üzerinde ve ufuk çizgisinin hizasında olduğundan, kuzeyde yer alan bölgelerde ciddi bir sorun olarak görülüyor. Enlem bakımından daha aşağı bölgelerde yaşayan insanlar, ultraviyole ışınlarına maruz kalan derileri sayesinde, kendileri için gerekli olan D vitaminini temin edebiliyorlar.

Ancak Sibiryalılar ya da  Eskimolar gibi kuzey bölgelerde yaşayan topluluklar, ultraviyole ışınları ile çok fazla karşılaşamadıkları için denizde yaşayan memelileri ve büyük otçul hayvanları avlayarak D vitaminini karşılıyor.

(Amerika’nın Sömürgeleştirilmesi Küresel İklimi Soğuttu)

Öte yandan, bebeklerin D vitaminini anne sütünden aldığı da biliniyor. Dolayısıyla, Hlusko meme süt kanallarında artış gösteren dalların, daha fazla D vitamini ve yağ sağlamış olabileceğini düşünüyor.

Özellikle primatlara ve ilk insanlara ait dişlerin evrimi üzerine uzmanlaşan Hlusko, yukarıda bahsedilen bağlantıları, Amerikalara dağılan modern insanları araştırma konusu haline getiren bilimsel bir söyleşiye katıldıktan sonra keşfetti. Konuşmasını, Yeni Dünya’nın insanlaşma sürecini ortaya çıkaran dişler üzerine hazırlayan Hlusko, hem çeşitli diş gen yapılarını hem de arkeolojik bulguları biraraya getirdi. Böylece, kesici ön dişlerin seçilimi ile ilgili anlayışımızı tekrardan şekillendirmeye çalıştı.

Ağzın hem alt damağında hem de üst damağında dört tane kesici ön diş bulunur. Söz konusu dişlerin ısırma işlevi gören hizası çıkıntılı olduğunda bu dişlere kürek biçimli deniyor. Bu özellik hem Kuzey Çin, Japonya ve Kore gibi Doğu Asya halklarında hem de Amerika yerlilerinde sıklıkla gözlemleniyor. Dahası, kuzeye gidildikçe bu türden dişlerle karşılaşma olasılığı da artıyor. Hayvan derilerini yumuşatsın diye kürek şeklindeki dişlerin seçildiğini öne süren varsayımı ikna edici bulmayan Hlusko, dişlerle ilgisi olmayan açıklamaları da irdeledi.

Yaşayan insanlara yönelik gerçekleştirilen daha önceki gen analizi, gen değişiminin Çin’in kuzeyinde ortaya çıktığını öne sürmüştü. Dahası, söz konusu analiz, Son Buzul Çağ boyunca gözlemlenen ter ve yağ bezlerindeki seçilimi kendisine dayanak noktası haline getirmişti.

Hlusko, “Bu açıklamaların hiçbiri yeteri kadar inandırıcı değil. Dünyanın birçok yerinde oldukça sıcak bölgeler var. Eğer terleme ve ter bezleri, seçilim ile ilgili etkilere bu denli açıksa Çin’in kuzey yakasında kalan bölgeler değil  genetik çeşitliliğin ve bu çeşitliğe yönelik seçilimin gözlemlenebileceği daha başka yerlere ve özellikle Son Buzul Maksimum dönemine bakılmalı.” diyor.

Beringia Duraklama Süreci

Konuya ilişkin ipuçları, hem Hlusko’nun eş yazarı Dennis O’Rourke tarafından kaleme alınan ve 2015 yılında gerçekleştirilen bir çalışmadan, hem de 2007 yılında yayımlanan bir makaleden elde edildi.

Buna göre, Amerika yerlilerinin DNA’sını inceleyen bilim insanları onların 25.000 yıl önce diğer Asyalı gruplardan ayrıldığını ancak Kuzey Amerika’ya 15.000 yıl önce ulaştığını anladı. Bu verileri göz önünde bulunduran bilim insanlarına göre, Amerika yerlilerinin ataları, nihayetinde Yeni Dünya’ya ulaşmadan önce Kuzey Amerika ile Asya’nın arasında kalan bir bölgede hemen hemen 10.000 yıl yaşamıştı. Bu Beringia duraklama süreci adı verilen dönem, 28.000 ila 18.000 yıl önceye tekabül eden Son Buzul Maksimum döneminin en zirve evresiyle kesişiyor.

Beringa’nın duraklama sürecine ilişkin hipotezlere göre, Son Buzul Maksimum dönemine girildiğinde iklim daha kuru ve soğuk bir hal aldığından Sibirya’da yaşayan insanlar Beringia’ya göç etmişlerdi. Doğu yakasında bulunan devasa buz tabakaları ise Kuzey Amerika’ya doğru gerçekleştirilebilecek göçü engellemişti. Hiçbir ağaca rastlamayan tundra iklimi, barınma konusunda problemler yaratacağı için insanlar güneybatıya da gitmemişlerdi. Öte yandan, tercih ettikleri bölge ise biyolojik açıdan oldukça verimliydi. Hem Son Buzul Çağ ile ilgisi olan ve başkalaşan okyanus akıntıları hem de daha düşük deniz seviyelerine yükselebilen kıtanın kendisi bu verimliliği açıklıyor.

Bölgedeki bitki ve hayvanlara yönelik gerçekleştirilen gen çalışmaları, tam da söz konusu dönemde Beringia’da ayak basılmamış bir bölgenin varlığına dikkat çekiyor. Bu bölgede yerel özelliklere uyum sağlayabilen türlerin baş göstermesi, çalışmanın ikinci ayağını oluşturuyor. Bu tür bir izolasyon, bitkilerin, hayvanların ve insanların hayatta kalmasını kolaylaştıran genetik varyantlar üzerindeki seçilim için uygun koşulları sağlıyor.

”EDAR geninin evrimsel tarihini değerlendirebilmek için dişlerden bu bilgiler elde edildiğinde, Beringia’nın duraklama sürecine denk gelen nüfusa yönelik bir çerçeve oluşturulabilir ve çevresel bir bağlam yakalanabilir. Yüksek enlemlerde yaşayan insanlar, D vitamini eksikliğine maruz kalmışlardır. Öte yandan, arkeolojik kayıtlar bu bölgelerde yaşayan insanların D vitamini eksikliğini giderebilmek için farklı yemek alışkanlıklarına başvurduğunu gösteriyor. Yağ asidi sentezini etkileyen belirli alel genler incelendiğinde bu nüfusa ait seçilim de ortaya çıkacaktır. Bahsedilen genler, özellikle anne sütündeki yağ asidinin yapısını düzenliyor. EDAR geninin bu değişimi, çok daha eski topluluklarda da meydana gelmiş olabilir. Ayrıca, seçilimin birincil hedefi, EDAR geninin meme bezi üzerindeki etkisidir.” diyor Hlusko.

EDAR geni, fetüsün dış derisinde bulunan birçok yapının gelişimini etkileyebilir; ter, yağ ve meme bezlerini, diş ve saç yapısını belirlemede önemli rol oynar. Sonuç olarak, bir özelliğe yönelik seçilim, diğer özelliklerin evrimine de eş güdümlü olarak katkı sağlar. Evrimsel biyolog ve yazar olan Steven Jay Gould, evrimin ek sonuçlarını üçgen bir alana benzetiyor.

”Beringia’da bulunan halk, milyonlarca yıl olup biteni gözler önüne sürmesi bakımından örnek teşkil ediyor: İnsan toplulukları oluşabilir, bir süreliğine var olabilir ve hatta mevcut gruplar dağılabilir. Farklı gruplara ait insanlar, bir araya gelerek yeni yeni gruplar da oluşturabilirler. Bütün bu süreç, modern insanın değişimi ile ilgili olarak birtakım izler bırakmıştır. Dolayısıyla, buradan çıkaracağımız en temel sonuç, kısa süreli var olan toplulukların atlattığı o dinamik süreci, bugünkü insan çeşitliliğinin yansıtıyor olmasıdır. Dahası, söz konusu çeşitlilik, aralarında belirli farklar olan ve coğrafi olarak farklı bölgelerde yer alan ırkları betimleyen o geleneksel kavramı imlemez.” diyor Hlusko.

University of California. 23 Nisan 2018.

Makale: Hlusko, L. J., Carlson, J. P., Chaplin, G., Elias, S. A., Hoffecker, J. F., Huffman, M., … & Scott, G. R. (2018). Environmental selection during the last ice age on the mother-to-infant transmission of vitamin D and fatty acids through breast milk. Proceedings of the National Academy of Sciences, 115(19), E4426-E4432.