İnsan Evrimi Yavaşlamadı, Aksine Hızlandı
Peter Frost
Kültürel evrim, bizi yeni adaptasyon ve seçilim ortamlarına sürüklüyor.
Baskın görüş, kendimizden ziyade çevremizi değiştirerek evrimleştiğimiz yönündedir; genetik evrim yerini kültürel evrime bırakmıştır. Örneğin, soğuğa giysiler giyerek veya ateş yakarak ‘uyum sağlarız’. Kültür, çok çeşitli koşullarda yaşamamıza olanak tanımış ve bizi de buna göre çeşitlendirmiştir. Evet, biz de şekil, renk ve boyut bakımından çeşitlendik; ancak bu farklılıklar önemsizdir.
Şimdi ise bu görüş, insan genetik evrimi üzerine yapılan iki çalışma tarafından sorgulanıyor. Her iki çalışmada da araştırma ekipleri, insan genomunda yeni SNP’lerin (tek nükleotit polimorfizmleri1) ne kadar hızlı ortaya çıktığını hesaplayarak evrimsel değişimin hızını ölçtüler. İki ekip de aynı sonuca vardı: Kültürel evrim, genetik evrimin yerini almadı ya da onu yavaşlatmadı. Aksine, kültürün giderek artan önemi, insan genomunun daha hızlı evrimleşmesine yol açtı.
İlk çalışma, Wisconsin Üniversitesi’nden antropolog John Hawks tarafından yürütüldü. Çalışmada iki ana bulgu elde edildi.
Avcı-toplayıcılık yerini tarıma ve diğer kültürel değişimlere (yerleşik yaşam, kasaba ve şehirlerin büyümesi, sosyal karmaşıklığın artması) bıraktığında, genomdaki değişimler yüz kattan fazla hızlandı. Üstelik genetik evrimin bu yüksek hızı, yazılı tarihin oldukça ileri dönemlerine kadar devam etti ve Afrika’da 8.000, Avrupa’da ise 5.250 yıl önce zirve noktasına ulaştı.
Genetik evrim, insanların Ekvator’dan Kuzey Kutbu’na kadar yayıldığı bir dönemde hızlanmaya başladı. Bu hızlanma, insanların yeni doğal ortamlardan ziyade, giderek çeşitlenen kültürel ortamlara uyum sağlamasından kaynaklanıyordu. Artık sadece yeni yerlere uyum sağlamıyorlardı, eskiden bulundukları yerlerdeki yeni yaşam biçimlerine de uyum sağlıyorlardı.
Sonuç olarak, kültürel değişimin hızlanması genetik değişimi gereksiz kılmak bir yana, daha çok gerekli kıldı. Bu iki evrim biçimi, biri diğerini ileriye taşıyarak birbirini tamamladı.
Genetik değişim hızı, aslında yukarıda belirtilen 8.000 ve 5.250 yıl öncesinden daha geç bir tarihte zirveye ulaşmış olabilir. Bu hız arttıkça, adaptif (uyum sağlayan) ve adaptif olmayan genetik değişimleri birbirinden ayırmak da bir o kadar zorlaşmaktadır. Uyum sağlayan değişimlerin giderek daha büyük bir kısmı, rastgele mutasyonların oluşturduğu arka plan gürültüsünün ancak biraz üzerine çıkabilmektedir. Eğer bu gürültüyü filtrelerseniz, yakın dönem evriminin de büyük bir kısmını elemiş olursunuz.
Bu tür bir çalışma, yakın dönem evrimini yansıtma konusunda başka bir açıdan daha yanlılık taşır. Yalnızca günümüz insan topluluklarının sınırlı bir kısmından elde edilen verileri kullanır. Dolayısıyla, ilk insanlardan günümüze doğru ilerledikçe, insan türünün tamamında meydana gelen evrimsel değişimin giderek daha az bir kısmını saptayabilirsiniz.
Şöyle açıklayayım: John Hawks verilerini, on bir gruptan örnekler içeren HapMap2 projesinden aldı. Bu gruplar şunlardır: Kuzeybatı Avrupa kökenli Amerikalılar, Toskanalılar, Han Çinlileri, Çin asıllı Amerikalılar, Japonlar, Meksika asıllı Amerikalılar, Guceratlılar, Afrika kökenli Amerikalılar, Luhyalar, Masailer ve Yorubalar.
Bu on bir grup ve diğer tüm insanlar, yaklaşık 100.000 yıl önce Doğu Afrika’da bir yerlerde yaşamış olan kurucu bir gruptan türedi. Bu grup büyüyüp Afrika’nın ötesine yayıldıkça yeni gruplara ayrıldı; bu gruplar da sırasıyla daha da yeni gruplara bölündü. Zamanla, bu grupların giderek artan bir kısmı, söz konusu on bir HapMap grubunun doğrudan atası olmayacaktı. Sonuç olarak, bu grupların geçirdiği evrimsel değişim HapMap verilerinden çıkarılamaz. Bu sorun sadece HapMap’e özgü de değildir; günümüz insan topluluklarının tamamını içermeyen her veri setinin ortak sorunudur.
Öyle görünüyor ki, türümüz son on bin yıl içinde, geride bıraktığı bir milyon yıla kıyasla çok daha fazla genetik değişim geçirmiştir. İnsan evrimi, istikrarlı bir şekilde ilerleyen düz bir çizgi olmamıştır. Aksine, üstel bir eğri çizmiştir.
Tiktok failed to load.Enable 3rd party cookies or use another browser
Bu tür bir çalışma, yalnızca yakın dönem evrimini değil, erken dönem evrimini yansıtma konusunda da yanlılık taşıyabilir. Bir seçilim olayı, bağlantı dengesizliğinin (farklı SNP varyantlarının birbiriyle ne ölçüde ilişkili olduğunun) bozulma hızı ölçülerek tarihlendirilir3. Dolayısıyla, eğer bağlantı dengesizliği zaten tamamen çözülmüşse, erken dönem olayları gözden kaçabilir.
Gözden kaçan bu seçilim olaylarını saptamak için daha büyük ve daha yoğun bir veri seti kullanmayı deneyebilirsiniz. Nitekim Hawks ve çalışma arkadaşları, HapMap’in orijinalinin iki katı büyüklüğünde bir versiyonunu kullandılar. Ancak veri boyutundaki bu artış, erken dönem olaylarının sayısında yalnızca marjinal bir artış sağladı. Araştırmacılar, ‘80.000 yıl öncesine kadar uzanan olayların çoğunun saptandığı’ sonucuna vardılar (Hawks vd., 2007, s. 20754).
Yukarıdaki bulgular, ilk olarak 2023 yılında duyurulan ve nihayet geçen yıl yayımlanan bir çalışma tarafından kısmen desteklenirken, kısmen de sorgulanıyor. Bu çalışma, Vrije Universiteit Amsterdam’dan genetikçi Ilan Libedinsky tarafından yürütüldü.
Tıpkı Hawks ve çalışma arkadaşları gibi, o ve ekibi de geçmişteki farklı dönemlerde evrimsel değişimin hızını hesaplamak için SNP’leri kullandı. Ancak Hawks ve ekibinden farklı olarak, HapMap’in üç katından daha büyük olan İnsan Genomu Tarihlendirme4 (HGD) veri setini kullandılar. Ne yazık ki, verilerini etnik veya coğrafi kökene göre kontrol etmediler.
Libedinsky ve ekibi ayrıca, zihin veya beden üzerinde somut fenotipik etkileri olan SNP’lere odaklandılar. Ardından, zihin ve bedenin en çok evrimsel değişime uğrayan alanlarını saptadılar. Çalışmada üç temel bulgu öne çıktı.
İnsan evrimi iki hızlı değişim evresi geçirmiştir. Birinci evre günümüzden 2,4 milyon ile 280.000 yıl öncesini kapsıyordu ve yaklaşık 1,1 milyon yıl önce zirveye ulaştı. İkinci evre ise 280.000 ile 1.700 yıl öncesini kapsıyordu ve yaklaşık 55.000 yıl önce zirve noktasına ulaştı.
İkinci evrede üç alanda hızlı evrimsel değişim yaşandı. Önem sırasına göre bunlar: görme, zihinsel işlevler ve besin emilimi, sindirimi ve depolanmasıydı. Metabolizma, iskelet gelişimi ve bağışıklık sistemindeki evrimsel değişim ise çok daha kısıtlıydı.
Neokorteksteki evrimsel değişim, ortalama olarak, beynin diğer bölgelerindeki evrimsel değişime kıyasla daha yakın zamanda gerçekleşmiş gibi görünüyor.
Tıpkı Hawks ve ekibinin araştırması gibi, bu çalışma da yazılı tarihe kadar uzanan yakın zamanlı, hızlanmış bir evrimsel sıçramaya işaret ediyor. Ancak bu çalışma, söz konusu yakın dönem sıçramasının çok daha erken başladığını ve daha erken zirveye ulaştığını gösteriyor. Öyle ki bu zirve, tarihi çağlardan çok önce, modern insanın Afrika’dan dışarı yayıldığı dönemlerde gerçekleşiyor.
Bu uyuşmazlığın nedeni, kullanılan veri setlerinin farklı olması gibi görünüyor. Hawks ve ekibinin veri seti çok daha küçük olmasına rağmen, çeşitli insan grupları arasında eşit olarak dağıtılmıştı: Avrupa kökenli iki, Doğu Asya kökenli üç, karma Avrupa/Amerikan Yerlisi kökenli bir, Güney Asya kökenli bir ve Afrika kökenli dört grup. Dolayısıyla bu veri seti, insan gen havuzunun dengeli bir kesitini ortaya koyuyor.
Buna karşılık, Libedinsky ve ekibinin verileri çoğunlukla Avrupa kökenli insanlardan oluşuyordu (Hawks, 2023). Dolayısıyla bu veriler, insan gen havuzunun dar bir kesitini sunmaktadır. Üstelik bu araştırmacılar, insanlığın Afrika’dan çıkışından sonra farklı coğrafyalarda izlediği güzergahları da incelememişlerdir.
Eğer bir SNP veri seti coğrafi açıdan yeterli temsiliyete sahip değilse, insanlığın yalnızca günümüzden yaklaşık 50.000 ila 60.000 yıl önce Afrika’dan yayılmaya başladığı döneme kadar güvenilir veri sunabilir. Bu tarihten itibaren veriler, insan gen havuzunun giderek daralan bir kısmından gelmeye başlar. Dolayısıyla genetik evrim, 55.000 yıl önce zirveye ulaşmış gibi görünür. Ancak bu ‘zirve’ aslında yanıltıcıdır.
Bu makaleyi hazırlarken John Hawks’a Libedinsky ve ekibinin çalışması hakkındaki düşüncelerini sordum. Kendisinin düşünceleri, kısmen benimkilerle örtüşüyor:
Metodolojide, yakın zamanda gerçekleşen adaptif değişimlerin aleyhine işleyen bir yanlılık söz konusudur. Bu tür değişimlerin popülasyonda görülme sıklığı genelde daha düşüktür ve bu nedenle, adaptif olmayan rastgele mutasyonların oluşturduğu arka plan karşısında saptanmaları daha güçtür. Sonuç olarak, somut fenotipik etkileri olan yakın dönem mutasyonlarında gözlemsel bir ‘eksiklik’ ortaya çıkar.
Veri seti ağırlıklı olarak Avrupa kökenli bireylerden oluşmaktadır. Bu durum, yakın dönem insan evriminin büyük bir kısmını, hatta belki de büyük bir çoğunluğunu kapsam dışında bırakmaktadır.
Hawks, yakın dönem genetik evriminin en azından kısmen arkaik insanlardan (Neandertaller ve Denisovalılar) gelen gen geçişiyle tetiklendiğine dair kanıtlar görüyor. Ona göre böylesi bir gen akışı, 1,1 milyon yıl önce zirveye ulaşan ilk hızlı genetik değişim evresini açıklayabilir.
Buna katılmıyorum. İlk zirve; insanların, Neandertallerin ve Denisovalıların ortak atalarında meydana geldi. İnsan atalarının, Neandertal ve Denisovalı atalarından ayrışması ise ancak daha sonra, günümüzden 800.000 ila 500.000 yıl öncesine rastlayan bir dönemde gerçekleşti. Dolayısıyla bu hızlı genetik evrim sıçraması arkaik bir yan kolda değil, doğrudan kendi ata soyumuzda yaşanmıştır.
Hawks, atasal Homo soyunun 0,9 ila 1,5 milyon yıl önce popülasyon boyutunda yaklaşık %50’lik bir küçülme yaşadığında genetik çeşitliliğinin büyük bir kısmını kaybettiğini öne sürmek için Chad Huff ve ekibinin bir makalesine atıfta bulunuyor. Bu genetik çeşitliliğin bir kısmı, daha sonra Neandertaller veya Denisovalılar ile melezleşme yoluyla insanlara geri dönmüş olabilir. Olabilir, ancak ben bundan şüpheliyim. Unutmayın ki insan-Neandertal ayrışması, popülasyondaki bu daralmadan çok daha sonra gerçekleşti. Dolayısıyla, genetik çeşitlilikte yaşandığı varsayılan bu kayıp telafi edilemez olmalıydı ve Neandertal/Denisovalı soyunda muhafaza edilmiş olmamalıydı.
Tiktok failed to load.Enable 3rd party cookies or use another browser
Popülasyon boyutundaki bu küçülmenin, 2,4 milyon ila 280.000 yıl önce yaşanan ilk hızlı genetik evrim sıçraması sırasında gerçekleşmiş olması oldukça ilginçtir. Efektif popülasyon boyutunun 14.500-26.000 aralığından 8.100-8.750 bireye düştüğü o dönemde, genom olağandışı bir hızla evrimleşiyordu. Daha küçük popülasyonların, evrimin yararlanabileceği daha az genetik çeşitlilik barındırmaları nedeniyle evrimsel değişim potansiyellerinin de daha düşük olduğunun dile getirildiğini sıkça görürüm. Peki ama bu ne kadar doğru? Evrimsel biyolog Ernst Mayr tam aksi bir görüşü savunuyordu:
Türleşme hızına açık ara en büyük katkıyı sağlayan faktör, popülasyon boyutudur. Milyonlarca bireye sahip bir türün gen havuzu öylesine devasa boyutlardadır ki, bir genin başka bir alelle yer değiştirmesi çok yavaş bir süreçtir ve iyi dengelenmiş bütün bir epistatik sistemin bir diğeriyle yer değiştirmesi neredeyse imkansızdır. Dolayısıyla, büyük popülasyonlara sahip türler, evrimsel açıdan bakıldığında son derece durağandır. (Mayr, 1970, 348-349)
John Hawks’un başlıca eleştirilerinin çoğuna katılıyorum. İkincil eleştirilerine gelince; bunlar çoğunlukla laf kalabalığından ibaret, hatta bazen o kadar bile değil. İnsan, her ne kadar çalışmanın kendisiyle ve sonuçlarıyla büyük ölçüde hemfikir olsa da, Hawks’un kendini bu araştırmadan ve bulgularından uzak tutmaya çalıştığı izlenimine kapılıyor.
Libedinsky ve ekibi çok daha büyük bir veri seti kullandı ve bu sayede yaklaşık 1,1 milyon yıl öncesine dayanan daha eski bir hızlı evrim zirvesini tespit edebildi. Ancak coğrafi veya etnik köken bağlamında bir kontrol sağlamadıkları için, insanların yalnızca tüm dünyaya değil, aynı zamanda yeni kültürel çevrelere de yayıldığı son 50.000 ila 60.000 yıl içindeki evrimsel değişimi inceleyemediler.
Peki, bu yakın dönem evrimsel değişim tam olarak neydi? Bu değişimin ne kadarı zihinsel işlevlerde yaşandı ve ne kadarı diğer özelliklerde meydana geldi?
Şurası kesin: Genetik evrimdeki yakın dönem ivmelenmesi gerçekti. Eğer bu, metodolojideki bir tür hata olsaydı, sadece birkaçı değil, insan biyolojisinin tüm alanları aynı hızlanmayı gösterirdi. Zihinsel işlevler de iskelet gelişimiyle aynı hızda evrimleşmiş olurdu. Yakın dönem insan evrimi, görünüşe göre nispeten az sayıdaki yetenek ve kapasitede meydana gelen değişimler tarafından yönlendirilmiş.
Evet, insan evrimi gerçekten de hızlandı; üstelik bunu doğadan ziyade kültürün getirdiği zorluklara yanıt vermek için yaptı.
Yazar: Peter Frost
Çeviri: Ulughbegsaurus
Yazının orijinali:
Kaynakça
Hawks, J. (2023). Did two pulses of evolution supercharge human cognition? John Hawks Weblog, May 15.
https://johnhawks.net/weblog/did-two-pulses-of-evolution-supercharge-human-cognition/
Hawks, J., Wang, E. T., Cochran, G. M., Harpending, H. C., and Moyzis, R. K. (2007). Recent acceleration of human adaptive evolution. Proceedings of the National Academy of Sciences (USA), 104, 20753-20758. https://doi.org/10.1073/pnas.0707650104
Huff, C.D., Xing, J., Rogers, A.R., and Jorde, L.B. (2010). Mobile elements reveal small population size in the ancient ancestors of Homo Sapiens. Proceedings of the National Academy of Sciences (USA), 107, 2147-2152. https://doi.org/10.1073/pnas.0909000107
Libedinsky, I., Wei, Y., de Leeuw, C., Rilling, J., Posthuma, D., and van den Heuvel, M.P. (2023). Genetic timeline of human brain and cognitive traits. February 6. bioRxiv https://doi.org/10.1101/2023.02.05.525539
Mayr, E. (1970). Populations, Species, and Evolution. Cambridge (Mass.): Belknap Press.
DNA dizilimindeki yapıtaşlarından (nükleotidlerden) yalnızca birinin değişmesiyle oluşan genetik farklılıklar.
Farklı ülkelerden insanların genetik haritasını çıkaran uluslararası bir ortaklık.
DNA üzerindeki genler nesiller boyu aktarılırken zamanla birbirlerinden ayrılır ve aralarındaki bağ zayıflar. Araştırmacılar, bu genlerin ne kadarının hala bir arada kaldığına bakarak, söz konusu genetik mutasyonun yaşı hakkında tahminde bulunurlar.
Oxford Üniversitesi’nde geliştirilen ve milyonlarca genetik varyantın tahmini yaşını sunan bir veritabanı.