Çin'deki Homo erectus dişlerinin proteinleri, Denisovalılarla gen alışverişine işaret ediyor

Uzun süre insanın kökeni, düzgün dallara ayrılan bir ağaç gibi anlatıldı. Bu anlatıma göre Homo sapiens Afrika'da ortaya çıkıp dünyaya yayıldı, karşılaştığı bütün arkaik insan türlerinin yerini aldı. Neandertaller ve Homo erectus ise geriye torun bırakmayan çıkmaz sokaklar sayılıyordu. Çinli bilim insanı Qiaomei Fu ve ekibinin Nature dergisinde yayımlanan çalışması, bu basit hikâyeyi bir kez daha zorluyor. Araştırma, Homo erectus'un izinin bugün yaşayan bazı insan topluluklarına kadar uzanmış olabileceğini ortaya koyuyor.

DNA yerine diş minesindeki proteinler

Çalışmanın dikkat çeken yanı yöntemi. Homo erectus fosilleri, DNA'nın günümüze ulaşamayacağı kadar eski. Bu yüzden Çin Bilimler Akademisi'nden araştırmacılar genetik dizilim yerine proteinlere yöneldi. Üç ayrı Çin alanından, Zhoukoudian, Hexian ve Sunjiadong'dan çıkan altı dişin minesinden protein elde ettiler. Zhoukoudian, yirminci yüzyılın başında “Pekin İnsanı” olarak bilinen kalıntılarıyla tanınıyor. Örneklerin hepsi yaklaşık 400.000 yıl öncesine tarihleniyor.

Diş minesi vücudun en sert dokusu ve proteinleri DNA'dan çok daha uzun süre dayanıyor. Ekip, altı örneğin tamamında daha önce hiçbir hominin türünde görülmemiş bir amino asit varyantı buldu. Protein dizisinde tek bir harfin değişmesinden ibaret olan bu küçük imza, Doğu Asya'daki Homo erectus örneklerini ayrı bir grupta topluyor. Böylece olağandışı görünen Hexian fosillerinin gerçekten Homo erectus olup olmadığı yönündeki uzun tartışma da yatışmış oluyor.

Denisovalılar üzerinden bugüne uzanan iz

Altı örneğin paylaştığı ikinci bir varyant ise yalnızca Homo erectus'a özgü değil. Aynı varyant, çoğunlukla Sibirya'daki bir mağaradan tanınan gizemli arkaik insan grubu Denisovalılarda da bulunuyor. Bugünkü insanlarda ise Filipinler'de yüzde 21, Hindistan'da yaklaşık yüzde 1 oranında görülüyor. Dağılım, varyantın Denisovalı kökenli atalar yoluyla modern insanlara geçtiği senaryodan beklenen örüntüyle uyuşuyor.

En makul yorum şöyle: Doğu Asya'daki Homo erectus toplulukları bu varyantı büyük olasılıkla çiftleşme yoluyla Denisovalılara aktardı. Denisovalılar da onu Güneydoğu Asya ve Okyanusya'daki modern insanların atalarına taşıdı. Bir türden ötekine gen geçişine bilimde introgresyon deniyor. Bu yoruma göre Homo erectus, yaşayan insanların genomlarında küçük ama saptanabilir bir iz bırakmış oluyor. Makale bunu, bir Pekin İnsanı dişini Asya'da yaşayan insanlara bağlayan moleküler bir ipliğe benzetiyor.

Neden önemli?

Bulgunun asıl ağırlığı tek bir varyantın ötesinde. Çalışma, arkaik insan soyları arasındaki çiftleşmenin istisna değil olağan bir durum olduğunu gösteriyor. Genomik olarak incelenebilen her büyük hominin soyunda karışım izi var. Afrika dışındaki modern insanlar kabaca yüzde 2 oranında Neandertal DNA'sı taşıyor. Papualılar ve Aborijin Avustralyalılar buna ek olarak yüzde 2 ile 5 arasında Denisovalı kökenli DNA taşıyor. Batı Afrika topluluklarında kimliği belirsiz bir arkaik soydan gelen genetik izler bulunuyor. Denisovalılar da kendilerinden daha eski ve daha farklılaşmış, büyük olasılıkla Homo erectus olan bir kaynaktan gen akışı almış görünüyor.

Amerikan Fiziksel Antropoloji Dergisi'nde yayımlanan 2019 tarihli bir derleme, yalnızca Güneydoğu Asya ve Okyanusya atalarına Denisovalı benzeri topluluklardan en az üç ayrı introgresyon olayı olduğunu belgeliyor. Bazıları yaklaşık 20.000 yıl önce gerçekleşmiş. Ortaya düzenli soy çizgileri yerine, milyonlarca yıla yayılan karmaşık bir temas ve değişim ağı çıkıyor.

Arka plan: Paleoproteomik neden önem kazandı?

DNA, sıcak ve nemli ortamlarda hızla bozulur. Bu yüzden tropik ve subtropik bölgelerde bulunan eski fosillerden genetik dizilim almak çok zordur. Proteinler ise özellikle diş minesi gibi sert dokularda mineral yapının içinde korunabilir. Fosil proteinlerini inceleyen paleoproteomik alanı bu nedenle, DNA'nın ulaşamadığı derinliklere inmeyi mümkün kılıyor. Proteinler genlerin ürünü olduğundan, dizilerindeki farklar dolaylı olarak genetik akrabalığa dair ipucu verir. Bu yöntem DNA kadar ayrıntı sunmaz ama çok daha eski örneklerde işe yarar.

Homo erectus, Afrika'dan çıkan ilk hominin olarak kabul ediliyor. Avrasya'ya yaklaşık iki milyon yıl öncesine yakın bir dönemde geçtiği düşünülüyor. Yeryüzünde yaşamış en geniş coğrafi yayılımlı insan atası olarak da biliniyor. Genomlarımız tek bir Afrika soyunun kesintisiz ürünü değil. Her biri kendi bölgesel ortamına uyum sağlamış çeşitli arkaik grupların katkılarından oluşan birer mozaik. Papua genomlarındaki bazı Denisovalı kökenli varyantların bağışıklık işleviyle ilişkili göründüğü biliniyor. Homo erectus'tan geçen yeni varyantın işlevsel sonuçları ise bilinmiyor ve bu soru açık duruyor.