Antik genomik, insan evrimimizi anlamak için bir merkez noktasıdır

Ekin Aktaş - @anthroalaska

Uzun bir süredir bu köşede antik biyomoleküllerden, antik biyomoleküllerle hangi sonuçlara ulaşabileceğimizi, verilerimizi nasıl elde edebileceğimizi ve bu verileri nasıl değerlendirebileceğimizi ele alıyorum. Paleoproteomik alanındaki ZooMS, enamel örneği ile cinsiyet tayini gibi birçok yöntemi ele aldık.

Şimdi antik biyomolekülleri daha da derinlemesine inceleyebiliriz. Son on yıldır, antik biyomoleküller alanı, artık zaman ve mekân ölçeklerinde yaşamın kökeni ve evrimine daha geniş perspektifler sunan, büyük ölçekli ve diyakronik analizlerin yürütüldüğü yeni bir evreye girmiştir. Antik DNA ile başlayan bu yöntemler, antik proteinler, antik lipitler ile araştırma kaynaklarımızı arttırmış, kütle spektrometresi, gaz kromatografisi gibi cihazlar, hatta bu cihazların yöntem içerisindeki kullanım şeklinin geliştirilmesiyle evrimsel biyoloji alanında birçok yeniliğe imza atılmıştır.

Antik genomik, insan evrimimizi anlamak için bir merkez noktasıdır. Modern insanın kökleri ve demografi çalışmaları, soyu tükenmiş türler, hayvanların ve bitkilerin evcilleş(tiril)mesi ile devam eden alt kümelerin, antik patojenler, antik mikrobiyomlar ve filogenetik ile tarih öncesi süt kullanımına kadar birçok bulguya rastlamış bulunmaktayız. Bugün tarih öncesi süt kullanımı ve laktaz kalıcılığının evrimine odaklanacağım.

TARİH ÖNCESİ ÇİFTÇİLERİN İZLERİ

Arkeolojik seramiklerde hayvansal yağların yaygın biçimde korunmuş olması, hayvansal ürünlerin işlenmesinin bir sonucudur. Bu lipid kalıntılarında, doymuş yağ asitleri olan palmitik asit ve stearik asit baskındır böylece bu iki bileşiğin, bileşiğe özgü karbon izotop analizleri, et dokusundan ve sütünden kaynaklanan yağların birbirinden ayırt edilmesini mümkün kılar. Evershed ve çalışma arkadaşları, Yakın Doğu ve Güneydoğu Avrupa’daki arkeolojik alanlardan elde edilen 2.200’den fazla seramik kabı inceleyerek, MÖ 7. binyıla tarihlenen en erken süt işleme kanıtlarını ortaya koymuştur. Bu bulgu, erken süt ekonomilerinin gelişimi için laktaz kalıcılığının -yani sütten kesilme sonrası laktozu sindirebilme yeteneğinin- gerekli olup olmadığı sorusunu gündeme getirmektedir. Bu tarihöncesi çiftçilerin, süt ürünlerini daha kolay sindirilebilir hâle getirmek amacıyla laktoz oranını azaltmak için sütü kaplar içinde işlemiş olmaları muhtemeldir.

Nitekim Orta Polonya’da, MÖ 6. binyıla tarihlenen ve sığır yetiştiriciliği yapılan bir yerleşimde bulunan seramikler üzerinde yapılan çalışmalar, elekler kullanılarak gerçekleştirilen özelleşmiş süt işleme faaliyetlerini ortaya koymuş ve bu durum peynir yapımına işaret etmiştir. Antik DNA (aDNA) araştırmaları ise, LCT geninin yukarısındaki düzenleyici bir bölgede yer alan laktaz kalıcılığı alelinin Avrupa’da yüksek frekansa ancak son 4.000 yıl içinde ulaştığını göstermektedir. Bu alelin, batıya doğru göç eden bozkır toplulukları aracılığıyla ilk kez Kuzey Avrupa’ya taşınmış olabileceği düşünülmektedir. Avrasya bozkırlarında bulunan seramiklerde, yağ asitlerinin bileşiğe özgü karbon ve hidrojen izotop değerlerinin birlikte kullanılmasıyla at sütü kalıntılarının tespit edilmesi ve bunun iskelet morfolojileriyle desteklenmesi, aDNA verilerini daha da güçlendirmektedir.

Şöyle bir sonuca varabiliriz ki, son dönem çalışmaları, birden fazla antik biyomolekülün birlikte kullanılmasının, bu biyomoleküler göstergelerin her birinin tek başına kullanılmasına kıyasla, karmaşık biyolojik sorulara daha bütüncül ve tutarlı bir yaklaşım sunduğunu ortaya koymaktadır. Örneğin Warinner ve çalışma arkadaşları (29), antik DNA (aDNA) ve protein analizlerini bir araya getirerek, geçmiş toplulukların antik ağız mikrobiyomunu yüksek çözünürlükte taksonomik ve işlevsel açıdan tanımlamıştır. Bu yaklaşım, patojen aktivitelerinin, konak bağışıklık yanıtlarının ve beslenme alışkanlıklarının eş zamanlı olarak incelenmesine olanak tanımıştır.

Gelecekte yapılacak çalışmaların, farklı antik biyomoleküllerin analizlerini birleştiren bu tür çoklu vekil yaklaşımları giderek daha fazla benimsemesi; ayrıca bu biyomoleküler verilerin çevresel ve kültürel göstergelerle entegre edilerek, Dünya üzerindeki yaşamın evrimsel tarihine dair benzeri görülmemiş içgörüler sunması beklenmektedir.