İlk kez ne zaman süt tüketmeye başladık? Süt ürünlerine karşı bugün de olan hazımsızlık sorunlarımızın temeli nedir? İnsan evriminin en temel göstergelerinden biri olan bu durumu, süt tüketiminin evrimimize nasıl yön verdiğini ve devam etmekte olan evrim sürecimizle nasıl bir ilişkisi olduğunu bu çalışma ve benzerleriyle daha kısa sürede cevaplayabileceğiz.

Arkeologlar ve genetikçiler yetişkinlerin de süt içebilmesini sağlayan mutasyonların insan genomu içerisinde en yüksek seçilime sahip mutasyonlar olduğunun ortaya çıktığı günden beri bu sorunun cevabını bulmaya çalışıyorlar.

Bu mutasyonlar, sütün içerisindeki laktOz şekerinin sindirilmesini sağlayan laktAz adlı enzimin, emzirilme sürecinden çok daha sonra da sentezlenmesini sağlıyor. Böylece yetişkinlerde süt içerek sindirebiliyor. Laktaz enzimi ile ilgili bu durum Kuzey Avrupa insan popülasyonu arasında geçerli. Dünyadaki neredeyse tüm diğer insanlarda, laktoz şekeri gerektiği gibi sindirilemiyor ve ishal gibi laktoz intoleransı belirtilerini ortaya çıkarıyor. Bu belirtilerin sebebi ise laktoz sindirimi yapan bağırsak bakterilerinin fermantasyon sırasında çıkardığı gazlardır.

Yoğurt ve peynir gibi süt ürünleri işlemler sonucunda laktoz içeriklerinde bir azalma ya da tamamen bitime uğrarlar. Peyniri ele alırsak laktoz (whey) olarak bilinen peynir altı suyunun içinde birikir. Bu durumda aklımıza şu soru gelecektir. Eğer süt şekerini ayıklamak böyle kolaysa ve mutasyon sadece çiğ süt içebilmek  için olmuşsa, neden bu kadar güçlü bir seçilim var?

Uluslararası bir ekip, yıllardır kafa kurcalayan bu sorunun araştırmasına yeni bir soluk getirdi ve araştırmayı hiç beklenmedik bir kaynak üzerinden geliştirdi - tarih öncesi kemiklerde bulunan diş plağı kalıntıları -

İnsanların nerede, ne zaman ve nasıl süt ürünleri tükettiğini anlamak için, kanıtları direk olarak tüketenlere yani bireylere ve kalıntılarına bağlamak en mantıklısı olacaktır. Daha önceki çalışmalar, eski çanak çömleklerde süt yağı kalıntıları aramak gibi daha dolaylı yöntemlere dayanarak daha dolaylı sonuçlar ve kanıtlar üretmekteydi.

Scientific Reports  tarafından yayımlanan bu kilometre taşı niteliğindeki çalışma süt içildiğine dair  birincil ve direkt arkeolojik kanıtlar sunuyor. Bunun için mineralize olmuş bir diş plağı olan diş tartarlarına bakıldı. Son kütle-spektrometrisi tekniklerini kullanarak, tarih öncesi proteinlerin aminoasit dizgeleri çıkarıldı ve ekip beta-laktoglobülin adlı bir süt proteinini bulguladılar. Diş tartarındaki bu protein modern insandaki plak kalıntılarıyla aynı.

Beta-laktoglobülin  bulunacak en geçerli kanıt olabilir. Çünkü vücut geliştiriciler kas kütlesi artırırken protein destekleri alırlar ve çok fazla süt ve sütü ürünü tüketirler ve onların diş plaklarında en fazla bulunan süt proteini beta-laktoglobülin  olmuştur. Bir çok kez yapılan aminoasit dizgelemesi sonucunda bu proteinin gerçekten de beta-laktoglobülin proteininin modern olmayan kalıntılara ait olduğu saptandı.

Dünyanın çoğu, laktoz intoleransı semptomları göstermekte çünkü süt ürünlerinin tüketimi Cilalı taş devri-sonrası insan diyetiyle uyum göstermektedir ve sonuç olarak süt ve süt ürünlerinin tüketimi çok yakın zamanlı bir beslenme alışkanlığıdır. Bu çalışma ise süt tüketimine bağlı beslenme alışkanlığı ve evrim ilişkisi için son derece çözümleyici bir çalışma olarak sunulmaktadır.

Yaşam boyu süt tüketebilmeyi sağlayan genetik özellik olan, laktazın yetişkinlikte de aktif kalmasını sağlayan mutasyonlar Avrupa, Doğu Afrika ve Arap Yarımadası’nda sadece geçtiğimiz son birkaç bin yıllık süreçte ortaya çıktı.

Yapılan yeni bir araştırma büyükbaş hayvan, koyun ve keçi sütlerinden oluşan peynir altı suyunun insan popülasyonları tarafından en azından 5000 yıldır tüketildiğine dair protein kanıtlarını ortaya çıkardı. Bu, çiftçilik yapan eski toplulukların kullandığı çanak çömlek ve pişirme gereçleri üzerinde tespit edilen süt yağlarını da destekleyici nitelikte. Arkeolojik kayıtlarda süt çok az derecede korunduğundan, şimdiye kadar süt tüketiminin direkt kanıtları ve süte olan genetik adaptasyonun aynı anda araştırılması çok güçtü.

Süt proteinlerinin dişlerdeki tartarlardaki keşfi araştırmacıların bu kanıtlar üzerinde birleşmesini ve bin yıllar önce yaşamış kişilerin genetik özellikleri ile kültürel davranışlarını karşılaştırabilmeyi sağlayacak. Araştırma ekibi, Bronz Çağ'dan günümüze insan dişinde oluşan plaklarda korunan süt tüketiminin direkt kanıtlarını ortaya çıkardı.

Geçmişte süt tüketiminin moleküler düzeyde kanıtları çoğunlukla seramikler üzerindeki kalıntılardan geliyordu. Ancak çömleklerdeki bu kalıntılar size insanların süt ürünleri tükettiğini söylerken tam olarak hangi bireylerin bunu kullandığını belirtmez. Bu çalışmanın en heyecan verici yanı ise süt tüketiminin ilk kez spesifik iskeletlerle ilişkilendirilebilmesi ve kimin bu değerli besine ulaşabildiğinin anlaşılabilmesi.

Bir süt proteini olan beta-laktoglobülin süt tüketimi üzerinde ekstra bir öneme sahip; neden mi? Çünkü türler arasında çeşitlilik gösteren bir diziye sahip olması sütün hangi hayvan tarafından üretildiğinin anlaşılmasına olanak sağlıyor. Bu şekilde ortaya çıkan çok önemli bir bilgi ise; inek ve koyun sütü tüketiminin Bronz Çağı kadar eski olduğu, keçi sütü tüketiminin ise o dönemde sadece kuzey İtalya ile sınırlı olduğu.

Süt İçmenin Genetiği

Kuzey Avrupa kökenli yetişkin insanların çoğu için süt, normal beslenmelerinin bir parçasıdır. Ancak Dünya popülasyonlarının çoğunda süt içmek, hoş olmayan bazı sindirim belirtileri başlatabilir. Bunun nedeni, yetişkinlerin çoğunun sütün ana bileşenlerinden biri olan laktoz disakkaritini sindirememesidir. Aslında yetişkinlikte laktoz sindirememek insan için normal ve atasal durum olmasına karşın, Dünya Sağlık Örgütü bu "laktoz intoleransını" bir metabolik bozukluk olarak sınıflandırmıştır.

Tüm genç memeliler, beslenmelerinin erken evrelerinde laktozca zengin olan ana sütüne bağımlıdır. Yavrular, ince barsaklarında laktaz enzimi bulunduğundan (laktozu, kolayca emilebilen şekerler olan glikoz ve galaktoza parçalar) laktozu tolere edebilir. Ancak sütten kesildikten sonra laktaz enziminin salgılanması büyük oranda durur: Çoğu hayvan sütten kesildikten sonra hiçbir zaman bu derece fazla miktarda laktoz ile tekrar karşılaşmayacaktır; öyleyse neden kaynaklarını enzimi salgılamak için harcasınlar? İnsan popülasyonlarının çoğunda 2-5 yaşlarında laktaz kaybolur. Barsaklarda laktaz olmaksızın besinlerdeki laktoz emilemez ve hem barsak içine suyun çekilmesine neden olan ozmotik aktivite, hem de barsak bakterilerinin şekeri parçalaması sonucu gaz üretimi, şişkinlik ve kramplarla sindirim rahatsızlıklarına neden olur.

Hâlen dünya nüfusunun küçük bir kısmı yetişkinken laktaz salgılamayı sürdürür ve taze süt içebilir: Bunlar "laktazı sürdürenler"dir. Bu yetenek, genetik olarak aktarılabilen baskın bir özelliktir ve genel olarak bir popülasyonda laktaz sentezinin devamlılığı, popülasyonun sığır evcilleştirme tarihi ile bağlaşıklık (korelasyon) sergiler. Her ne kadar enzimden yoksun olanlar da süt ürünleri kullanabilirse de (laktoz tüketen bakterilerin üremesi desteklenerek süt ekşimesi ya da peynir yapımı gibi süreçlerle, sütün laktoz miktarı azaltılabilir), taze sütü sindirebilen bireyler laktozdan ilave enerji elde edebilirler. Dolayısıyla laktaz salgılama devamlılığının büyük bedellerinin olmaması durumunda, sığır evcilleştirmenin geliştiği kültürlerde, erişkinde laktaz salgılamanın sürdürülmesi yönünde kuvvetli bir seçilim baskısı olacağını görmek güç değildir.

Kuzey Avrupa kökenli popülasyonlarda laktaz devamlılığının genetik temeli, bir kontrol elemanındaki tek nükleotid polimorfizmine (C-13910->T) kadar izlenmiştir; T aleli laktaz devamlılığı ile ilişkilidir. Modern popülasyonlarda bu alelin yaşı ile ilgili hesaplamalar, günümüzden 10.500 yıl önceye işaret etmekte ve bu da kabaca günümüzden 8.000-9.000 yıl önce evcil sığırın Avrupa'da yetiştirilmeye başladığı zamana denk düşmektedir. Ayrıca, Neolitik ve Mezolitik dönem kalıntılarından elde edilen kanıtlar, bu tarihlerden önce Avrupa'da bu alelin yaygın olmadığına işaret etmektedir. Bu kanıtlar, sütçülüğün alel frekansının yüksek olduğu popülasyonlarda geliştiği şeklindeki hipotez yerine, alel lehine işleyen seçilimin sütçülüğün gelişiminden sonra olduğunu düşündürmektedir.

Dünyanın tek sığır yetiştiricileri Avrupalılar değildir ve laktaz devamlılığı gösteren Doğu Afrikalı göçmen popülasyonlar da vardır. Bu popülasyonların C-13910->T geni taşımaMAları dikkat çekicidir. Bunun yerine, laktaz geni sonrasındaki düzenleyici bölgede birçok genetik değişiklik taşırlar ve bu değişikliklerin en yaygını, laktaz devamlılığı ile sıkı ilişkili olan G-14010->C alelidir. Bu alel, son 3.000-7.000 yılda Kenya ve Tanzanya popülasyonlarında bugünkü yüksek frekansına ulaşmıştır. Bu da insan genomunda yakın zamanda yaşanmış kuvvetli pozitif seçilim örneklerinden biridir. Doğu Afrika'da G-14010->C  alelinin, Avrupalılarda bulunan C-13910->T aleline göre daha sonra ortaya çıkmış olması, bu bölgelerde evcilleştirilmiş sığırın yaygınlaşma zamanına ilişkin arkeolojik kanıtlarla da uyumludur. Büyük olasılıkla, deve sütünün tüketimi ile ilişkili olarak, Arap popülasyonlarında bir başka laktaz sürekliliği aleli ortaya çıkmıştır. Laktaz sürekliliğinin bu bağımsız kökenleri "yakınsak evrim" örnekleridir ve burada doğal seçilim, benzer seçilim baskılarından dolayı, farklı popülasyonlarda işlevsel özelliklerde benzer sonuçlar üretir.

Laktoz toleransı olan bireylerin yüzdesi

-- Gluckman & Beedle & Hanson (Evrimsel Tıbbın İlkeleri, ISBN: 9786053550518)