Antik Genler, Dünya Üzerindeki Son Mamutların Hastalıklarla Boğuştuğunu Gösteriyor
Son tüylü mamutlar, bundan dört bin yıl önce; Kutup Bölgesi’nde yer alan ve nihai kaleleri olan soyutlanmış Wrangel Adası’nda sessizce ölmüşlerdi. Ebedî uykuları ani ve bilinmez olmuştu. Şimdiyse, mamutların yok olmasında kendilerinin de payının bulunduğuna işaret eden bulgular var.
Mamutlar (Mammuthus primigenius), muhtemelen genetik çeşitliliğin olmaması sebebiyle ortaya çıkan genetik hastalıklarla boğuşmuş. Sayıları azalıp, mevcut eş havuzu çok daha ufak hale geldikçe; zararlı genetik mutasyonlar artmış ve bunun sonucunda, giderek sağlıksız hale gelen bir sürü ortaya çıkmış.
Bulgular, sadece genom diziliminden ibaret olmadığı için ikna edici. Bilim insanları, aslında mamutların genlerini diriltmiş ve iyi çalışıp çalışmadıklarını görmek amacıyla, bunları laboratuvardaki fil embriyolarına yerleştirmişler.
Fakat genlerin hiç de iyi çalışmadığı görülmüş. Genlerin, erkeklerin üreme becerisi ve mamutların koku duyusu gibi önemli işlevleri zayıflatabilecek kadar çökmüş durumda oldukları bulunmuş.
Buffalo Üniversitesi’nde evrimsel biyolog olan Vincent Lynch şöyle söylüyor: “Çalışmamızın getirdiği en önemli yenilik, esasında Wrangel Adası’ndaki mamut genlerini yaşama döndürerek, genlerdeki mutasyonların aslında zararlı olup olmadığını test etmemizdi (çoğu mutasyon gerçekte etkisizdir)”
“Bu çalışma, son mamutların muhtemelen sağlıksız bir popülasyon olduğunu öne sürmenin ötesinde; aslında yok olma tehlikesiyle karşı karşıya olan canlı türler için de eğitici bir hikaye niteliğini taşıyor: Eğer bu canlıların nüfusları ufak kalırsa, zararlı mutasyonlar onlarda da birikebilir ve yok olmalarına katkı sunabilir.”
Wrangel Adası’ndaki mamut ölümü, bir dizi çalışmanın konusu olmuştu. Geçen sene, bu hayvanların kemik ve dişleri üzerinde yapılan izotop analizi; mamutların beslenmesindeki çarpıcı değişimleri bir araya getirmiş ve bunların, çevrede meydana gelen çarpıcı değişimlere işaret ettiği görülmüştü (izotop analizi sayesinde, ölen canlının hayatı boyunca ne yediği ortaya çıkarılabiliyor).
Bu araştırmanın öncesinde bilim insanları, Wrangel Adası tüylü mamutlarıyla beraber daha eski ve daha sağlıklı mamut popülasyonları üzerinde tam genom dizilimi gerçekleştirmişti. Sonuçlar 2017 yılında yayınlanmış ve bilim insanları bu genomlarda, “genomsal çöküş ile tutarlı şekilde … zararlı mutasyon birikimleri” olduğunu bulmuşlardı.
Bu yeni araştırma ise 2017 yılında yayınlanan o makaleye dayanıyor. “Sonuçlar çok tamamlayıcı” diyor Lynch.
“2017’deki çalışmada, Wrangel Adası mamutlarında zarar verici mutasyonların biriktiği tahmin ediliyor. Biz de benzer bir şey bulduk ve mutasyonlu genleri laboratuvarda yeniden dirilterek, bu tahminleri test ettik.”
Lynch ve meslektaşları; Wrangel Adası mamutlarının genomunu, onların yaşayan akrabaları olan üç Asya filiyle (Elephas maximus) karşılaştırarak zararlı mutasyonları belirlemiş.
Bunu ayrıca, diğer iki mamutun genomlarıyla da karşılaştırmışlar (mamutlardan bir tanesi 44.800 yıl önceye, diğeri ise 20.000 yıl önceye dayanıyor; popülasyonlar o zamanlarda geniş ve dinçmiş).
Yapılan bu karşılaştırmalardan; sperm morfolojisindeki, nörolojik gelişimindeki, insülin sinyallemesindeki ve koku almaçlarındaki bozukluklarla ilişkili olan mutasyonları tanımlamayı başarmışlar.
Ardından, bu mutasyonlu genleri yeniden canlandırmışlar. Bu genleri sentezleyip klonlayarak, bunları daha sonra bir petri kabında, geni değiştirilmiş fil embriyolarına yerleştirmişler. Bu sayede araştırmacılar, bu genlerin ifade ettiği proteinlerin, diğer genler ve moleküller ile nasıl etkileşime girdiğini gözlemleyebilecekmiş.
“Kokuları tespit etme yeteneğimizden sorumlu olan genlerin nasıl çalıştığını biliyoruz” diye açıklıyor Lynch.
“Bu yüzden; genlerin mamutlardaki örneğini yeniden canlandırabiliyor, kültür hücrelerine mamut geni ürettirebiliyor ve sonra bu proteinlerin, hücrelerde normal şekilde işlev görüp görmediğini test edebiliyoruz. Eğer normal işlev göstermezse, ki böyle oldu; bunun muhtemelen, Wrangel Adası mamutlarının yedikleri bitkileri koklayamadığı anlamına geldiğini çıkarabiliyoruz.”
Ayrıca; hayvanlarda muhtemelen nörolojik bozuklukların yanısıra, diyabet ve erkeklerde daha yüksek bir kısırlık oranı da varmış. Fakat bunun, tüylü mamutun yok olmasına katkıda bulunan tek etmen olmamış olabileceğini belirtmekte fayda var.
Mamutların yok oluşu 11.700 yıl önce, son buzul çağının en son kısmına doğru başlamıştı. Dünya ısındıkça ve insanlar (ile onların avlanışı) yayıldıkça, mamutlar güçten düşmüştü; fakat bu tür, sadece 10.000 yıldan kısa bir zaman önce Avrasya ve Kuzey Amerika boyunca uzanan geniş anakara yaşam alanlarından silindi.
Sayıların çarpıcı ölçüde düşmesi, genetik çeşitliliği azaltmıştı. Bu durum, bu hayvanların aynı soydan daha fazla çiftleşiyor olabildiği ve kötü mutasyonları temizlemeyediği anlamına gelebilir. Bu olayı, bir türün yok oluşunun hemen öncesinde birçok defa görmüştük. Bunu anlamak, türleri korumak için önemli bir araç.
Elbette, mamut için artık çok geç. Fakat onun yalnız halde ölmesine yol açan birden çok etmen, halen gezeginimizde yaşayan hayvanlar için daha iyisini yapmamız konusunda bize bir şeyler öğretebilir.
Araştırma, Genome Biology and Evolution bülteninde yayınlandı.
Yazar: Michelle Starr/ScienceAlert. Çeviri: Ozan Zaloğlu.