Evrimin merak edilen 10 sorusu

Cumhuriyet- Insanin maymundan gelmedigini, maymunlarla ortak atalardan evrilerek farklilastigimizi dahi bilmeyen bir kesim, dört bir yana “Insanlar maymundan mi geldi, yoksa topraktan mi?” yazili pankartlarla çagdisi tartismalari gündeme tasiyor. Amaçlari evrimi unutturmak, baska bir deyisle dini egitimi bilimin önüne geçirmek. Oysa Darwin’in 150 yil önce ortaya attigi bu kuram, bugüne dek kuskuya yer birakmayacak sekilde bilimsel olarak kanitlandi ve bilim dünyasinin en temel kuramlarindan biri haline geldi. Ve her geçen gün yeni bilimsel gelismelere kosut olarak biraz daha kesinlik kazaniyor. Kaldi ki bugünün genetik bilimi, moleküler biyoloji, evrim biyolojisi gibi görece olarak yeni bilim dallari, evrim kuraminin islerligine açiklik getirerek temelini daha da güçlendiriyor.

Biz de bu ülkemizde bilimin gelismesini ve yayilmasini engelleyen bu kakofoni yerine, saygin bilim dergisi New Scientist’in evrimin en merak edilen 10 sorusuna verdigi yanitlara kulak verelim:

Sempanzelerden niçin farkliyiz?

Sempanze ile insan birbirine karistirilmayacak kadar farklidir; kimse bir sempanze ile insani birbirine karistirmaz, oysa sempanzelerle paylastigimiz DNA sayisi, siçan ve fareler ile paylastiklarimizdan fazladir. Peki bu nasil oluyor?Genomik bilimindeki gelismelerle sorunu açiklamak artik mümkün. Insan ve sempanze genomu yan yana koyuldugunda, aralarindaki farkin %1 civarinda oldugu görülür. Çok fazla bir fark yokmus gibi görünse de, bu fark 30 milyon nokta mutasyonuna esittir. Insanin 30.000 civarinda olan genlerinin %80’i bundan büyük ölçüde etkilenmis ve sonuçta ortaya çok büyük bir fark çikmistir (Gene, vol 346, p 215).

Örnegin insana konusma yetenegini saglayan FOXP2 adi verilen protein, sempanzelerdeki benzerlerinden yalnizca iki amino asit kadar farklidir.

Ancak protein evrimi insani insan yapan gelismelerden yalnizca bir tanesidir. Gen düzenlemesindeki (gene regulation) farkliliklar da çok büyük farklar yaratir. Gen düzenlemesi, gelisim sirasinda genlerin nerede ve ne zaman ifade edildigi ile ilgili düzenlemelerdir.

Bunlarin yani sira gen kopyalama (gene duplication) da farklilik yaratir. Seattle’deki Washington Eyalet Üniversitesi’nden Evan Eicher, gen kopyalama yoluyla ortaya çikan yeni gen ailesinin farklilasma geçirdigini ve yeni islevler edindigini belirtiyor. Eicher’e göre gen kopyalama, bilissel kapasitenin evriminde çok önemli bir rol oynamakla birlikte insana agir bir bedel ödetir. Bu bedel, insanlarin nörolojik hastaliklara yakalanma olasiligindaki artistir.

Genetik farkliliklarin tam katalogu bile insan ve sempanze arasindaki farkliligi açiklamaz. Insani insan yapan özelliklerin çogu kültüreldir; nesilden nesile ögrenme yoluyla geçer. San Diego’daki Kaliforniya Üniversitesi’nden Ajit Varki, genlerin ve kültürün birlikte evriminin insan evriminin itici gücü oldugunu söylüyor.

Insanin evrende benzersiz olmasinin nedenlerini anlamak için önce genomun vücut ve beyni nasil olusturdugunu, beynin kültürü nasil yarattigini, bunun sonucunda kültürün genomu nasil degistirdigini çözmek zorundayiz. Bu çözümün simdilik uzun zaman alacagi düsünülüyor.

Niçin iki ayak üzerinde yürüyoruz?

Charles Darwin, atalarimiz alet yapmak için iki ayagi üzerine kalktigini ileri sürer. Bu sayede elleri bos kalacak ve aleti daha ustaca isleyebilecektir. Simdi artik bunun dogru olmadigini biliyoruz, çünkü kesfedilen en eski alet 2.6 milyon yasindayken, insansi fosillerin anatomisi incelendiginde iki ayak üzerinde yürümenin geçmisi 4.2 milyon –hatta 6 milyon- yil öncesine dayaniyor.

Londra Doga Tarihi Müzesi’nden Chris Stringer’e göre, iki ayak üzerinde durmak insana hem yarar sagliyor, hem de agir bir bedel ödetiyor. Iki ayak üzerine yürüme becerisinin anatomik degisiklikleri de beraberinde getirdigini söyleyen Stringer, bu yetenegi kazanirken insanlarin yavas, dengesiz ve hantal bir yürüyüs sergiledigini öne sürüyor. Stringer bu konuda söyle konusuyor: “Iki ayak üzerine dikilme becerisi agaçlarin üzerinde baslamis olabilir. Bunu bugün orangutanlarda görebiliyoruz.” Ancak agaçlarda baslayan bu beceri niçin anatomik degisikliklere yol açmis olabilir? Örnegin 4 milyon yil önce bacagin alt kismindaki tibia denilen kemik, ayaga göre dik duruyordu. Ancak bugün yasayan maymunlarda, zamanlarinin çogunu iki ayak üzerinde geçirmelerine karsin bu kemik disari dogru açi yapiyor.

Baska bir görüse göre de iki ayak üzerinde durmak hayatta kalmak için sartti. Bu sekilde erkekler eslerini ve yavrularini besleyebiliyorlardi (Odyssey, vol 2, p 12). Ancak bu görüs monogaminin çok erken evrelerde baslamis oldugunu öngörüyor; oysa Arizona Eyalet Üniversitesi’nden Donald Johanson’a göre Afrika’da ortaya çikan bulgular bu görüsü desteklemiyor. 1974 yilinda Lucy adi verilen 3.2 milyon yasindaki Australopithecine’yi bulan Johanson, ilk insansilarda erkeklerin disilerden daha iri olmasina bagli olarak, cinsler arasinda isbirliginin degil, rekabetin geçerli oldugunu düsünüyor.

“Bu noktada en önemli soru bu durum ne gibi yararlar sagliyor?” diye konusan Johanson, erkegin iki ayagi üzerinde daha uzaga gidecegi için daha fazla yiyecege erisme sansina kavustuguna inaniyor. Buna ilave olarak ayaklari üzerine dikilen insan, daha uzagi görebilecegi için düsmanlarina karsi daha etkili bir savunma stratejisi gelistirebiliyor.

Iki ayak üzerinde yürüme 1.7 milyon yil önce insanlik tarihinde yepyeni bir sayfanin açilmasina yol açti. Atalarimiz ormanlardan çikarak düzlüklere yayildilar. En büyük anatomik degisiklikler bu asamada meydana geldi; omuzlar geriye dogru çekildi, bacaklarin boyu uzadi ve pelvis iki ayak üzerinde durma pozisyonuna göre sekillendi.

Bu asamada avantajlarin tetiklemesiyle, iki ayak üzerinde yürüme geriye dönüsü olmayacak sekilde evrildi. Dik durduklari için günese dogrudan maruz kalmayan insanlar, açik alanlarda sicaktan daha az etkilendiler, daha uzaklara gidebilme sansina kavustular, avlarinin pesine düsebildiler.

Tekonolojik gelismeler niçin bu kadar yavas?

20 yil önce Etiyopya’nin Afar bölgesindeki bir nehir yataginda dünyanin en eski aletleri oldugu düsünülen ucu sivri ve kenarlari keskin taslar bulundu. Bunlarin yaklasik 2.6 milyon yasinda oldugu saptandi. Atalarimizin bundan sonra yeni bir teknolojik devrim gerçeklestirmeleri için bir milyon yil daha geçmesi gerekti. O tarihte nehir yatagindaki alet olarak kullanmaya uygun taslari kullanmak yerine, bulduklari taslari isleyerek alet yapmayi akil ettiler. Emory Üniversitesi’nden Dietrich Stout, “Buldugumuz taslarin bir el baltasi oldugu kesindi ama çok ilkel bir formdaydi” diyor. Ilk modern insanin, bu aletleri daha kullanilabilir hale getirmesi için bunun da üzerinden bir milyon yil daha geçmesi gerekti. Simdi merak edilen su: Dogru düzgün bir alet yapmak için niçin bu kadar uzun bir zaman geçmesi gerekti?

Zekâ bu süreçte çok önemli bir belirteçti. Ilk aletlerin üzerinden 2 milyon yil geçtikten sonra insanlilarin beyin boyutlari 900 cm3’e ulasarak iki katina çikti. Stout, manyetik rezonans görüntüleme teknolojisinden yararlanarak, tas isleme ustalarinin beyinlerini görüntüledi; amaci tas isleme sirasinda hangi beyin bölgesinin kullanildigini ortaya çikartmakti. Sonuçta ilk teknolojik yeniliklerin, eklem-esnekligi kontrolü gibi algi-motor yetenegine bagli olarak gelistigi görüldü. Dolayisiyla aletler çok gelismiyormus gibi görünse de bunlarin üretiminin altinda çok büyük bir bilissel ilerlemenin yattigi açikti. Stout bütün bu bulgulara dayanarak, söz konusu dönemde ilerlemenin düsünüldügünden daha ileri oldugunu tespit etti. Dahasi bazi aletler kemik ve tahta gibi uzun zaman dayanamayan malzemelerden yapilmis ve yillar önce yok olmus olabilirdi.

Londra Doga Tarihi Müzesi’nden Chris Stringer, teknolojinin bu kadar yavas ilerlemesini demografiye bagliyor. Stringer’e göre bilginin yayilmasi için ne bildiginiz degil, kimleri tanidiginiz önemli. Ilkel insanin çevresi yalnizca birlikte oldugu insanlarla sinirliyken, modern insan küresellesmenin nimetlerinden yararlaniyor. Günümüz insani birbirlerini taklit eden, bilgiyi paylasan çok sayida insan olusuyor; ayrica uzun ömürlü oldugu için de bilgisini bir sonraki nesillere aktaracak zamani oluyor. Diger taraftan Homo heidelbergensis’in ortalama ömrü yaklasik 30 yil, Neanderthal’inki ise 40 yildi.

Dahasi, atalarimiz degisiklikten kaçiniyordu, çünkü hayatta kalmak için çok büyük engelleri asmasi gereken insanin bir de bunlarin üzerine maceraya atilmasi beklenemez. Stringer’e göre icat ve kesiflerin pesinden kosmak, pek çok tehlikeye davetiye çikartmak anlamina geliyor. Ingiltere’deki Reading Üniversitesi’nden Mark Pagel, Homo sapiens’ten önceki insansilarin, isteseler bile birbirleriyle fikir alisverisi yapamayacaklarini, yeniliklerle ugrasamayacaklarini söylüyor. Bunun için sempanzeleri örnek gösteriyor. Ilkel aletler yapmakla birlikte teknolojik ilerleme kaydedemeyen sempanzeler çogunlukla deneme yanilma yöntemi ile ögreniyorlar. Oysa bizler birbirimizi izleyerek ögreniyoruz. Ayrica kopya çekmenin de avantajlarini kesfetmis bulunuyoruz. Eger Pagel hakliysa teknolojik inovasyonun fitilini toplumsal ögrenme atesliyor olabilir (Wired for Culture, Penguin, 2011).

Lisan ne zaman evrildi?

Konusma yetenegi olmasaydi fikir alisverisinde bulunmamiz veya digerlerinin davranislarini etkilememiz çok zor olurdu. Kisaca insan toplumu bugün bildigimiz sekilde olmazdi. Bu yetenegin tek basina ortaya çikisi insanlik tarihinde bir dönüm noktasidir. Ancak bunun ne zaman basladigini bugün tam olarak kestiremiyoruz.

Homo sapiens’in konusma becerisine sahip tek insansi olmadigini biliyoruz. 230.000 yil önce evrilen Neanderthal’ler konusma için gerekli olan dil, diyafram ve gögüs kaslari arasindaki sinirsel baglantilara sahipti. Ayrica Neanderthal’lerde konusma ile ilgili FOXP2 geninin insan varyanti bulunuyordu. Bu varyantin tarihte bir kez ortaya çiktigini varsayarsak, konusmanin, insan ve Neanderthal dallarinin 500.000 yil önce birbirinden ayrilmasindan önce ortaya çikmis olmasi gerekir.

600.000 yil önce yasamis Homo heidelbergensis’lerin fosil kalintilarini inceleyen bilim insanlari, bunlarin sesli harfleri net olarak çikartamayacaklari sonucuna vardilar. Daha önce yasamis olan atalarimizin fosil kayitlari ise bunlarin da anlasilir sesler çikartmadiklarini öngörüyor. Oxford Üniversitesi’nden Robin Dunbar ise gögüs ve diyaframlarinda sinirsel baglantilarin olusmus oldugu en yakin insansilarin 1.6 milyon yil önce yasamis oldugunu söylüyor. Bu da konusmanin 1.6 milyon yil ile 600.000 yillari arasinda baslamis olabileceginin bir isareti. Isleri biraz daha karmasik hale getirmek için konusmanin el hareketleriyle baslamis oldugunu söyleyebiliriz; dil daha sonra sesli hale gelmis olabilir.

Ayrica varolan kanitlari yorumlamak da sorun yaratiyor çünkü konusma becerisine sahip bir insansi anlamli bir sohbet beceremimis olabilir. Durbar, insansilarda sesin kamp atesi basinda söyledikleri sarkilardan evrilmis olabilecegini düsünüyor. Kuslarin ötmesi gibi bu aliskanlik da grup içindeki kaynasmayi pekistirmis olabilir. Ancak Stringer Homo heidelbergensis ve Neanderthallerin, tehlikeli hayvanlari avladigini ve karmasik aletler yaptigini söylüyor. Bu gibi faaliyetlerde isbirligi önemli oldugu için insanlar arasinda ilkel bile olsa bir konusma dilinin varligi gerekiyor.

Kesin olan Homo sapiens’lerle birlikte ortaya çikan kültürel gelisme ve sembolizmin yardimiyla karmasik fikirleri ifade etmeye yarayan dillerin gelismis olmasi. Nerede konusulursa konusulsun ilk sözcükler, iliskileri, toplumu ve teknolojiyi degistiren olaylar silsilesini baslatmis oldu.

Insan beyni niçin bu kadar büyük?

Tek bir mutasyon, hizli bir beyin gelisiminin önünü açmis olabilir. Diger primatlar çok güçlü çene kaslarina sahiptiler. Bu da kafatasinin her tarafina büyük bir kuvvet uyguluyor olabilecegi için beynin büyümesine engel oldugu düsünülebilir. Ancak 2 milyon yil önce bir mutasyon, insan türünde bu çene yapisinin degismesine yol açti. Ve beynin büyümesi bu dönemden sonra basladi (Nature, vol 428, p 415).

Peki bu büyüme sürecini ne baslatmis olabilir? Çevrenin, zihinde bir takim baskilar yaratmis oldugu ileri sürülüyor. Sosyal gelismelerin de rolü göz ardi edilmemeli. Missouri Üniversitesi’nden David Geary gerçek nedeni ortaya çikartmak için farkli insansilarin beyinlerini, yasadiklari ortamlara göre karsilastirdi. Bu iki etmenin de büyük beyinden yana bir baski uyguladigi anlasildi (Human Nature, vol 20, p 67).

Büyük beyin enerjiye açtir, dolayisiyla ilk insanlarin bu büyük beyni yasatmak için yedikleri yiyeceklerde büyük bir degisim yapmalari gerekti. Et yemeleri buna yardimci oldu. Ayrica 2 milyon yil önce deniz ürünlerini gidalarina katmis olmasi, omega-3 yag asitlerinin beyni desteklemesini sagladi. Yemeklerini pisirmeleri de sindirimi kolaylastirdi. Bu sekilde insanlarin bagirsaklari küçüldügü için beynin gelisimine daha fazla enerji ayrilmis oldu.

Büyük beyinli olmanin da bir bedeli var. En önemli sorun dogum sirasinda ortaya çikiyor Büyük beynin yararlari zararlarina esitlendigi zaman insan beyni 1.3 kg agirliga erismisti.

Insanlarin vücut tüyleri niçin döküldü?

Memeliler kendilerini sicak tutmak için çok büyük enerji harcar. Post, doganin yalitim maddesidir. Insanlar bu böyle bir hazineden niçin vazgeçmis olabilir? Bunun en akla yakin açiklamasi atalarimizin milyonlarca yil önce sulak bir dönemden geçtikten sonra kürklerinden tamamen kurtulmus olmasidir, çünkü kürk, su içinde iyi bir yalitim maddesi degildir.

Daha popüler bir açiklama ise insanlarin kürklerini asiri isinmanin baslamasi ile yitirdigini öngörüyor. Londra Doga Tarihi Müzesi’nden Chris Stringer, “Bizlerin serinlemek için tek seçenegimiz ter atmaktir.Ancak kalin bir kürk bu durumda fayda saglamaz. Gölgeli, serin ormanlik alanda tüyler yaratmaz. Ancak atalarimiz açik alanlara çiktigi zaman dogal seleksiyon tercihini vücutlari çok ince tüylerle kapli olanlardan yana kullanmis olabilir (Journal of Human Evolution, vol 61, p169).

Fakat terlemek çok fazla miktarda sivi içmeyi gerektirir. Bu da nehir veya su kenarlarinda yasama anlamina gelir. Kaldi ki su kenarlari çogunlukla agaçlik oldugundan, terleme bir ölçüde azalir. 1.6 milyon yil önce baslayan Plesitosen buzul çaginda Afrika’da bile gecelerin soguk oldugu saniliyor.

Reading Üniversitesi’nden Mark Pagel, savanlardaki diger hayvanlarin kürklerini koruduguna dikkat çekiyor. Pagel’e göre insanlar, kürksüz kalmanin sonuçlarina katlanacak zekâya ulasincaya kadar tüylerini dökmemistir. Bu da 200.000 yil önce modern insanin ortaya çikisina kadar süren bir dönemdir. Pagel tüylerinden arinmis bir vücudu soguktan korumak için insanlarin atesi bulmasi, giysi üretmesi ve barinak insa etmesinin gerektigini düsünüyor. Bu asamada Pagel kürkün yarardan çok zarar verdigi kanisinda. Tüylü bir vücut parazitlerin barinmasi için ideal bir ortam olusturur ve parazitler hastaliklarin yayilmasini kolaylastirir. Dolayisiyla dogal seleksiyonun kürksüz vücutlari tercih etmesi normaldir. Daha sonra devreye seksüel seleksiyon girer; temiz, lekesiz bir cilt saglikli bir beden anlamina geldigi için es seçiminde tüysüzlük tercih nedenidir (Proceedings of the Royal Society B, vol 270, pS117).

Isleri iyice karmasik hale getiren bir baska iddia da Max Plank Evrimsel Antropolji Enstitüsü’nden Mark Stoneking tarafindan ortaya atildi. Stoneking çok erken bir “tüysüzlesme” olasiligi üzerinde duruyor. Bunu da cinsel organlarin çevresindeki tüylerin arasinda barinan bitlerin evrimine dayandiriyor. Bu iddiaya göre tüm vücuttaki tüyler dökülmeden bitlerin böyle bir “nis” bulmalari olanaksizdi (BMC Biology, DOI: 10.1186/1741-7007-5-7). Dahasi Stoneking, giysilerin arasinda yasayan vücut bitlerinin evrimini 70.000 yil öncesine dayandiriyor (Current Biology, vol 13, p 1414). Bu da atalarimizin çok uzun süreler ortaliklarda çiplak dolasmis olduklarini isaret ediyor.

Devam edecek...

Türkçesi: Reyhan Oksay

Kaynak: New Scientist, 24 Mart 2012