Evrimsel tarihimiz genomumuza yazılmış mıdır? Çünkü, insan genomu, atalarımızı etkileyen tüm genetik değişimler nedeniyle oluşmuş gibi görünüyor. Ancak ne var ki; modern insanın tam kökenine dair tartışmalar hâlâ sürmektedir. 

Modern insan olarak tanımladığımız Homo sapiens, Latince "bilge insan" anlamına gelmektedir. Türümüz, Homo cinsine ait türler arasında hayatta kalabilen tek tür olmasına karşın, nereden geldiği konusu hâlâ tartışma konusudur. Araştırmalara göre, türümüzün, yaklaşık 300.000 yıl önce Afrika'da evrimleştiği düşünülmektedir. Tıpkı diğer Homo türü erken insanlar gibi türümüz de, yiyecek topladı, avlandı ve değişen ortamlarda hayatta kalma zorluklarına uyum sağlamalarına yardımcı davranışlar geliştirdi. 

Homo sapiens'in evrimini açıklamada tarihsel anlamda, iki modelden söz edilmektedir. Bunlardan birisi "Afrika'dan yayılan" model, diğeri ise "çok bölgeli" modeldir. Günümüzde en fazla kabul edilen model ise; Afrika'dan çıkış modelidir. Bu modele göre, Homo sapiens, Dünya'nın diğer bölgelerine göç etmeden önce Afrika'da evrimleşmiştir. 

Öte yandan, "çok bölgeli" modelde ise, Homo sapiens'in evriminin uzun bir süre boyunca birkaç yerde gerçekleştiği ileri sürülür. Modele göre, çeşitli popülasyonların birbirine karışması, sonunda bugün gördüğümüz tek Homo sapiens türüne yol açmıştır.

Bu konu, hâlâ aktif araştırmaların yürütüldüğü bir araştırma alanı olarak varlığını koruyor ancak mevcut genomik deliller, "çok bölgeli" modelden ziyade modern insanların “Afrika yayılan” göçünü desteklemektedir. Bununla birlikte, soyu tükenmiş Neanderthal ve Denisovan gibi homininlere dair yürütülen genom çalışmaları, bu türlerin genomları ile türümüzün Avrupa ve Asya'daki üyelerinin genomlarının %1-%3 oranında karıştığını da gösteriyor. Önceden ayrılmış iki populasyon arasındaki bu melezlenme (çiftleşme), iki populasyonun genomları arasında da gen aktarımına neden olmuştur. 

Afrika'dan Göçü Destekleyen Deliller

Alanda yapılan genetik çalışmalardan elde edilen deliller, Afrika'dan göç modelini destekleme eğilimindedir. Çünkü insanlardaki genetik çeşitliliğin en yüksek seviyelerde olduğu yer Afrika'dır. Hatta, Afrika'daki genetik çeşitlilik, Dünya'nın geri kalanındaki genetik çeşitliliğin toplamından bile daha fazladır. Bunun yanı sıra, --hücrelerimizin enerji santralleri olan-- mitokondrilerdeki modern DNA'nın kökeni, 50.000 ila 500.000 yıl önce yaşamış Afrikalı bir anneye (Mitokondriyal anne) kadar takip edilebilmiştir. 

Genomumuz, hem annemizden hem de babamızdan gelen DNA'nın bir kombinasyonudur. Dişi yumurta hücresi, çok büyük miktarda mitokondriyal DNA içerirken; erkek üreme hücresi spermde bu miktar çok düşüktür. Sperm, yumurtayı döllemeden önceki yarışında yalnızca bu küçük miktardaki mitokondrileri bir güç santrali olarak kullandığı için yumurtaya eriştiği anda, bütün sperm mitokondrileri bozulur. Nihayetinde de, yalnızca yumurta hücresinde mitokondriyal DNA kaldığı için yavruya aktarılan da yalnızca anneninki olur. Bu yüzden mitokondriyal DNA'nız annenizinkiyle ve onun annesininkiyle tamamen aynıdır. Evrimsel biyologlar, yaptıkları çalışmalarda mitokondriyal DNA'yı geniş ölçüde kullanırlar, çünkü çekirdekte bulunan DNA'ya kıyasla mitokondrilerdeki DNA'yı çıkarmak çok daha kolaydır ve çok sayıda kopyası vardır.

Ancak, mitokondriyal anne, söz konusu zamanda Dünya üzerindeki ilk ve tek kadın değil; tüm modern insan nesillerinin büyüdüğü nokta idi. Peki neden tek bir mitokondriyal anneden söz ediyoruz?  Bilim insanlarına göre, bunun en olası nedeni mitokondriyal annenin yaşadığı dönemde evrimsel bir “darboğaz” yaşanmasıdır. Bu, bir türün çoğunluğunun aniden öldüğü ya da ani bir felaket nedeniyle onu yok olma eşiğine getirmesidir. Eğer mitokondriyal anne hayatta kalan birkaç kadından biriydiyse; bu durum anne soyuna ait mitokondriyal DNA'nın nesiller boyunca aktarılmasına yönelik muhtemel bir açıklama sağlar. Benzer şekilde, Y kromozomundan kalıtılan DNA ise, yalnızca babalardan oğullara aktarılır ve günümüzün erkek bireyleriyle ilgili evrimsel bir ağaç da "Afrika'dan yayılma" modelini desteklemektedir.

Afrika'dan yayılma modelini destekleyen başka deliller de bulunur ve bunlar da insan kafatası boyutlarından elde edilir. Bilim insanları, dünyanın dört bir yanındaki 53 insan popülasyonunun genetik ve kafatası ölçümlerini inceledikten sonra, Afrika'dan uzaklaştıkça, popülasyonların genetik yapılarında daha az çeşitlilik görüldüğünü gözlemledi. Bunun muhtemel nedeni, insan popülasyonlarının Afrika'daki orijinal yerleşimlerinden yayıldıkça küçülmesi ve bu popülasyonlardaki genetik çeşitliliğin daha az olması şeklinde açıklanıyor. Sonuç olarak da modern insanların farklı yerlerde ortaya çıkamayacağını, bunun yerine Afrika'nın bir bölgesinden göç etmiş olması gerektiği modeli daha da güçleniyor. Yine, anatomik olarak modern insanların bilinen en eski kalıntıları, 1967 yılında Etiyopya'nın güney batısındaki Omo Milli Parkı'nda bulundu. Omo I ve Omo II ismi veriler bu kafatasları, 195.000 yıl önceye tarihlendi ve insanların nispeten yakın zamanda nasıl evrimleştiğini ortaya koydu.

Başarılı ve Başarısız Göç Dalgaları

Araştırmalar, Afrika'dan ayrılan ilk göç dalgasının, seyahatlerinde çok fazla bir başarı elde edemedikleri yönünde. Bu göç dalgasının bazen neredeyse yok olmanın eşiğine geldiği ve 10.000 kadar az bir nüfusa küçüldüğü tahmin ediliyor. 70.000 yıl önce Sumatra'da bir süper yanardağ patlaması olan Toba Dağı'nın patlaması, bir "nükleer kış" yaşanmasına ve ardından 1.000 yıllık bir buzul çağına yol açmış olabilir. Bu tür olaylar, insan populasyonları üzerinde büyük baskı yaratmıştır. İnsanlar bu aşırı koşullardan ancak birbirleriyle işbirliği yaparak başarılı bir biçimde hayatta kalabilirlerdi. Bu da yakın aile gruplarının ya da kabilelerinin oluşmasına ve günümüzde aşina olduğumuz bazı işbirliği gibi modern insan davranışlarının gelişmesine yol açmış olabilir.

80.000 ila 50.000 yıl önceki bir zaman aralığında, Afrika'dan ikinci bir dalga daha göç etmiştir. Bu insanların görünüşleri ve davranışları açısından “modern” olmaları daha muhtemeldir. Bu göç dalgası, yeni işbirlikçi davranışlarından dolayı hayatta kalma konusunda daha başarılı olmuş ve nispeten kısa bir sürede tüm dünyayı kaplamıştır. Bu göç, daha önceki göç dalgasıyla (ilkel insanlar) karşılaşmış ve sonunda onları da değiştirmiştir. Genetik olarak, bugünün dünyasının altı milyara yakın insanı, Afrika'dan çıkmış olan bu önceki Homo sapiens'ten çok az farklıdır.

Neandertaller Bizim Kuzenlerimiz mi Yoksa Atalarımız mı?

Homo neanderthalis ya da bir başka deyişle Neandertaller, 250.000 ila 28.000 yıl önce buzul çağında Avrupa ve Batı Asya'da yaygın olarak dağılmış olan soyu tükenmiş bir insan türüdür. Bu tür, geniş bir alın ve kalın bir kaş sırtlarına sahip olarak karakterize edildi. İlk Neandertal fosili 1856'da Almanya'nın Düsseldorf yakınlarındaki Neander Vadisi'nde bulundu. O zamandan beri de araştırmacılar, Homo neanderthalis'in modern insan evrimindeki konumunu ortaya çıkarmaya çalışıyor. Yapılan tahminler, bu türün, yaklaşık 250.000 yıl önce Avrupa'da görüldüğü ve Yakın Doğu ile Orta Asya'ya yayıldığı yönündedir. Fosil kayıtlarından bildiğimiz kadarıyla da Neandertaller yaklaşık 28.000 yıl önce ortadan kayboldular. 

İsrail'de 100.000 yıllık modern insan kalıntılarının bulunması, bilim dünyasına, iki türün ortak bir dönemde varolduğunu düşündürdü. Neandertallerin yaklaşık 28.000 yıl önce ortadan kaybolmaları da, türün, en az 125.000 yıl önce Afrika'dan yayılan modern insanlarla rekabet halinde olduğuna işaret ediyor.

Peki Neandertallerin modern insanın genomuna bir katkısı olmuş muydu? Neandertal mitokondrilerine ait DNA üzerinde yapılan ilk çalışmalar, bu türün mitokondriyal DNA'sının modern insanlarınkinden farklı olduğunu, dolayısıyla da Homo neanderthalis ile Homo sapiens'in çiftleşmediğine işaret ediyordu. 

2010 yılında, bilim insanları, Neandertal genomunun DNA dizilimini tamamlamayı başardı. Bunun yanı sıra, Sibirya'da bir mağarada bulunan parmak kemiği fosilinden elde edilen DNA analizleri, daha önce bilinmeyen yeni bir insan türünün daha bulunduğunu ortaya çıkardı: Denisovanlar. 2013 yılında Güney Sibirya'daki aynı mağarada bulunan 50.000 yıllık Neandertal ayak kemiğinden daha rafine bir Neandertal genom dizisi elde edildi.

Bir hayvanın ölümünden çok uzun süre sonra bile kemiklerindeki DNA "canlı" kalabilir. Zamanla iskeleti istila etmiş çeşitli mikroplarla karşılaşılabilir ve bu mikroplardan DNA örneği alınabilir. Alınan örneklerdeki DNA, mikrop DNA'sıyla kontamine olabilir, dolayısıyla da bilim insanları bu DNA'ları birbirinden ayırmak durumundadır. İnsan genom sekansında olduğu gibi, Denisovan ve Neandertal genom sekanslarına da çevrimiçi olarak erişebilmeniz mümkündür. Yapılan genom analizleri, erken modern Afrika kökenli olmayan insanların; kıyı şeridi boyunca ve dağların üzerinden geçerken şimdi soyu tükenmiş eski insan kuzenleriyle melezlendiğini ortaya koyuyor. 

Neandertal fosilinin analizi, iki X kromozomu içerdiği için ayak kemiğinin bir kadına ait olduğunu ortaya koydu. Daha ileri analizler, bu kromozom çiftinin her ikisinin de benzer dizilime sahip olduğunu gösterdi. Bu da şu anlama geliyordu; kadının anne ve babası çok yakın akrabaydı. Akraba çiftleşmeleri, populasyon içerisindeki genetik çeşitliliğin azalmasına neden olur ve kalıtsal hastalıkların ortaya çıkmasında büyük risk taşır. Bu durum da tür içi çeşitliliğin azalması anlamına gelir. Genetik çeşitlilikteki bu azalma, Neandertallerin neden yok olmuş olabileceğinin de bir açıklaması olabilir. 

İnsan genomları Neandertal genomları ile karşılaştırıldığında, insan genomlarının birbirine, Neandertal genomundan daha çok benzediği görülür. Bazı Neandertal DNA'ları Avrupa ve Asya kökenli insanların DNA'sına benzer, ancak bu benzerlikler Afrika DNA'sında görülmez. Bu durum da bize, modern insanların Afrika'da evrildiğini ve daha sonra Neandertallerin yaşadığı Asya ve Avrupa'ya doğru genişlediğini gösteriyor. Bu bölgelerde Neandertaller ve erken Homo sapiens arasında bir dereceye kadar melezlenme meydana geldiğini söyleyebiliyoruz. 2012 yılında yapılan bir araştırma, bu melezlemenin muhtemelen yaklaşık 37.000-85.000 yıl önce gerçekleştiğini tahmin etmektedir ve Afrika dışındaki kişilerde Neandertal kaynaklı DNA oranının %1.5- %2.1 olduğu tahmin edilmektedir.

Günümüzde çoğu insan, arkaik Neandertal ve Denisovan atalarımızdan kalıtılan küçük bir DNA parçası taşır. Paylaşılan bu DNA, günümüz hastalıklarına veya yeni ortamlara ve iklimlere adaptasyon noktasında bireysel duyarlılığımızı şekillendirmiş olabilir. Bilim insanları, canlı insanlarda tip-2 diyabet, lupus ve Crohn hastalığı gibi hastalıklara yatkınlıkla ilişkili olduğu bilinen dokuz Neandertal geni tanımladılar. Bununla birlikte, Tibet insanlarında yüksek rakım adaptasyonunun, yüksek rakımlardaki hemoglobin konsantrasyonu ile ilişkili bir DNA bölgesinde arkaik Denisovan DNA sekansının bir sonucu olabileceği de gösterilmiştir.

Ancak yine de, araştırmacılar, olanların daha iyi bir resmini çizmeden önce daha fazla araştırmaya, fosil ve DNA'ya ihtiyaç duyduklarını söyledikleri için erken insan göçünün hikayesi elbette ki burada bitmiyor.