İnsanı akıllaştıran genler aranıyor

Leipzig Max-Planck Evrimsel Antropoloji (Eva) Enstitüsü paleogenetikçisi Svante P??bo’nun çok iddialı bir çalışması var. Bilim adamı genetik biliminin yardımıyla Neandertal insanının tüm kalıtımını çözmek istiyor. P??bo’nun ekibi, 30.000 yıl kadar önce soyu tükenen kuzenimizin kalıtımını tümüyle çözebileceğine inanmakta.

Bu girişim daha birkaç yıl öncesine kadar imkansızdı, ama genetik biliminde yaşanan hızlı gelişmeler sayesinde artık Alman bilim adamının amacı gerçekleşebilir.

Eva bilim adamları, Neandertal genlerini, kırılmış ve dağılmış diş kalıntılarında bulacaklar ve en fazla yüz yapıtaşı içeren gen sekansları ise Amerika’daki 454 Life Sciences firmasının bilim adamları tarafından çözülecek.

Bu şekilde elde edilecek "yap boz parçaları" daha sonra üç milyar yapıtaşından oluşan Neandertal kalıtımına yerleştirilmeye çalışacak. Araştırmacılar bu çalışmalar sırasında şempanze ve Homo sapiens’in kalıtımından yararlanacaklar.

Kuzenimizin tüm kalıtım malzemesini aydınlatmak elbette ki bilimsel açıdan çok değerli bir girişim. Fakat P??bo’nun gözü daha yükseklerde. Bilim adamının hedefi antropolojinin en önemli sorununu ve tüm araştırmaların temelini açıklayarak, Nobel ödülüne ulaşmak ve bunun için de Homo sapiens bilmecesini aydınlatmak.

200 binyıl önce

Günümüzden yaklaşık 200.000 yıl önce evrim sahnesine çıkan canlıyı, İngiliz antropolog Ian Tattersall, "Becoming Human" adlı eserinde "gizemli hayvan" olarak tanımlıyordu. Biyolojik kökleri çok derinlere inen bu canlı bilişsel gücü sayesinde diğer hayvanlardan ayrılmıştı.

Ve bu tarihlerde bu canlının kalıtımında çok dramatik sonuçlar doğuran bir "tadilat" yaşanmış, genlerin ağları birdenbire yeni bir motife bürünmüştü.

Bu canlılar modern insanın biyolojik nüvesine, sembolik düşünce ve karmaşık dil yetisine, teknoloji, sanat ve savaş gibi yeteneklerin temeline sahip olmalıydı. Peki ama zihinsel gelişme üzerinde etkili olan genetik tadilatlar nelerdi?

P??bo’nun ekibi şimdi bu sorunun yanıtını, Neandertal adamının kalıtım molekülleriyle karşılaştırarak bulmaya çalışıyor.

İlkel Avrupalı

İlkel Avrupalı en başından beri insan bilmecesiyle ilgili tartışmanın merkezindeydi. Düsseldorf’daki Neandertal ovasında bulunan fosille, Avrupalı ilkel insan araştırmaları başlamıştı.

1856 yılında ortaya çıkarılan Neandertal fosiliyle birlikte öte yandan insan evrimi ve insanın atalarını araştıran paleoantropoloji de doğmuştu. Bilim adamları o zamandan bu yana altı milyon yıllık hominid evrimine ait yüzlerce fosil buldular. Ancak bir düzine arkaik canlı fosili bulunmasına rağmen kesin soyağacı yine de kaba hatlarıyla ortaya çıkarılabilmiştir.

Dünya üzerinde yaşamış başka hiçbir insan Neandertal kadar çok benzemiyordu modern insana diyor bilim adamları. Ama zekasının Homo sapiens kadar gelişmediği de bir gerçek. Uzmanların birçoğu, Neandertal adamının, sanat, müzik, takı veya mezar armağanı gibi kültür ürünleri üretmek için gerekli olan sembolik düşünceden uzak olduklarını kabul ederler.

İlkel insandaki bu zihinsel yetersizliğin kanıtlarını bilim adamları şimdi kalıtımda arayacaklar. P??bo’nun ekibi bu amaçta Neandertal adamının genetik donanımını, Neandertal vadisindeki özgün buluntu ve Hırvatistan’daki Vindija mağarasındaki 45.000 yıllık kemik örnekleriyle karşılaştırmak istiyor.

İlk sonuçlar

Alman bilim adamları bir yıl önce, Kaliforniya Joint Genom Enstitüsü’nden Edward Rubin ile birlikte Neandertal Genom Projesi için bir deneme çalışmasını başlattılar. P??bo bir müddet sonra (Mayıs 2005) ilk sonuçları sunmuştu:

Neandertal genomunun %0,03’ü yani bir milyon gen yapıtaşı sekanslanmıştı. Sonuçlar özellikle de erkekteki kromozomların, modern insanınkinden farklı olduğunu gösteriyordu.

Bilim dünyası şimdi büyük bir heyecanla Neandertal adamının kalıtım rekonstrüksiyonunu bekliyor. Londra Doğa Tarihi Müzesi paleoantropologu Chris Stringer, "Çalışma, Neandertal adamının biyolojisiyle ilgili yepyeni bilgiler verecek" diye konuştu mesela.

Neandertal adamının tüm genleri veri bankalarına kaydedildiğinde araştırmacılar, ilkel Avrupalının cilt ve göz renginin hatta saçlarının kıvırcık mı yoksa düz mü olduğunun belirlenebileceğine bile inanıyorlar. Kalıtım bilgilerinin ilk kez beyin gelişimi hakkında da ipuçları vermesi beklenmekte.

6 milyon yıl önce

Genetik malzeme bir ihtimalle ilkel insanın konuşma yetisi hakkında bile açıklık getirebilir. İnsandaki FoxP2 geni konuşma yetisi için büyük bir önem taşımakta.

Eva araştırmacıları bundan birkaç yıl önce bu gendeki bir bozukluğun gramer ve telaffuzda zorlanmalara yol açtığını bulmuşlardı. Memeliler arasında sadece insan, FoxP2 geninin eşsiz bir varyantına sahip. Eğer Neandertal adamında da bu gen bulunursa, ilkel Avrupalının da konuşma yetisine sahip olduğu ortaya çıkacak.

Ama bunlar sadece öne çıkan hedefler. Neandertal adamının kalıtımı sayesinde insanlığın özüne inmek isteyen P??bo, 200.000 yıl önceki evrim lotosundaki süper sayının ve insan zekasının genetik formülünün peşinde.

Evrim çizgisindeki yolları yaklaşık olarak altı milyon yıl kadar önce ayrılan şempanze ve insanın kalıtım bilgileri arasındaki fark %1. İki kalıtımın doğrudan doğruya incelenmesiyle şimdi bu farklılığın hangi genlere uzandığı öğrenilmeye çalışılacak.

Temel soruna yanıt

İnsan ve şempanze arasında farklılık gösteren ama Neandertal ve şempanzenin paylaştığı genler bulunduğunda, "insanı insan yapan" genin özüne ulaşılabilecek. Alman paleogenetikçiler, kalıtım bilgilerinin sadece %0,04’ü ile insan denen canlının kökeni hakkındaki temel sorunun yanıtlanabileceğini söylüyorlar.

Tabii bu o kadar kolay bir iş değil. Kısa bir süre önce Hamburg’da düzenlenen Neandertal konferansında, P??bo, 3,2 milyar baz çiftli Neandertal insanının kalıtımını çözebilmek için yaklaşık olarak 70 milyar gen yapıtaşının okunması gerektiğini belirtmişti. Sonuçta fosil kemiklerden yalıtılmış olan gen kalıntılarının sadece %5’i gerçekten Neandertal adamına ait. Geriye kalanlar mikropların kalıtım malzemesi.

Ayrıca bilim adamlarının umutlarını bağlamış olduğu %5’lik kalıtım malzemesinde de bir yığın sorun gizli. Ufalanmış kemiklerden çıkarılanlar sadece minicik topaklar. Bunlar da on bin yıllar boyu devam eden indirgenme süreci içinde tamamen rastlantısal bir biçimde oluşmakta.

Yeterli olmayabilir

Bu yüzden 3,2 baz çifti uzunluğundaki bir Neandertal genomunun okunması yeterli olmayabilir.

Kalıtım bilgileri Homo sapiens genomuna yerleştirildiğinde, gerçi Neandertal kalıtımı birçok bölgede görülecektir ama bununla birlikte çok büyük boşluklar da meydana gelecektir diyor uzmanlar.

Ayrıca eski kalıtım molekülleri kimyasal süreçler yüzünden hasar görmüştür ki bu da şifre çözümünde harf hatalarına yol açabilir.

Fosiller on yıllar boyu bilim adamları tarafından ellendikleri için modern insan genleriyle de "kirlenmişler" ama bunların hiçbir Neandertal’in genetik malzemesinden farklı değil.

"Dolayısıyla da teknik açıdan çok zor bir çalışma" diyor 454 Life Sciences kuruluşundan Michael Egholm.

Tamamlanmayabilir

Tüm bu teknik sorunlar, birden fazla Neandertal genomunun tekrar tekrar okunmasıyla çözülebilir. Ancak bunun için de muazzam bir okuma çabası gerekmekte. Yani sadece 70 değil, 700 milyar yapıtaşının çözülmesi gerekiyor.

Bu nedenle de bazı bilim adamları projeden umutsuzlar. Mesela Kanada’daki McMasters Üniversitesi’nden Hendrik Poinar, Neandertal genomunun hiçbir zaman tamamlanmayacağına inanıyor.

Bunun için Eva araştırmacılarının çok fazla fosile, paraya ve makineye ihtiyaçları var sonuçta.

Fakat Alman bilim adamları kararlı görünüyorlar ve şimdiden kendilerine katılmak için iki araştırma grubuyla daha anlaşmaya çalışıyorlar. Bununla birlikte P??bo yine de Neandertal genomunun sadece olası bir rekonstrüksiyon olacağını kabul etti.