Evrimin merak edilen 10 sorusu

İnsanın maymundan gelmediğini, maymunlarla ortak atalardan evrilerek farklılaştığımızı dahi bilmeyen bir kesim, dört bir yana “İnsanlar maymundan mı geldi, yoksa topraktan mı?” yazılı pankartlarla çağdışı tartışmaları gündeme taşıyor. Amaçları evrimi unutturmak, başka bir deyişle dini eğitimi bilimin önüne geçirmek. Oysa Darwin’in 150 yıl önce ortaya attığı bu kuram, bugüne dek kuşkuya yer bırakmayacak şekilde bilimsel olarak kanıtlandı ve bilim dünyasının en temel kuramlarından biri haline geldi. Ve her geçen gün yeni bilimsel gelişmelere koşut olarak biraz daha kesinlik kazanıyor. Kaldı ki bugünün genetik bilimi, moleküler biyoloji, evrim biyolojisi gibi görece olarak yeni bilim dalları, evrim kuramının işlerliğine açıklık getirerek temelini daha da güçlendiriyor.

Biz de bu ülkemizde bilimin gelişmesini ve yayılmasını engelleyen bu kakofoni yerine, saygın bilim dergisi New Scientist’in evrimin en merak edilen 10 sorusuna verdiği yanıtlara kulak verelim:

Şempanzelerden niçin farklıyız?

Şempanze ile insan birbirine karıştırılmayacak kadar farklıdır; kimse bir şempanze ile insanı birbirine karıştırmaz, oysa şempanzelerle paylaştığımız DNA sayısı, sıçan ve fareler ile paylaştıklarımızdan fazladır. Peki bu nasıl oluyor?Genomik bilimindeki gelişmelerle sorunu açıklamak artık mümkün. İnsan ve şempanze genomu yan yana koyulduğunda, aralarındaki farkın %1 civarında olduğu görülür. Çok fazla bir fark yokmuş gibi görünse de, bu fark 30 milyon nokta mutasyonuna eşittir. İnsanın 30.000 civarında olan genlerinin %80’i bundan büyük ölçüde etkilenmiş ve sonuçta ortaya çok büyük bir fark çıkmıştır (Gene, vol 346, p 215).

Örneğin insana konuşma yeteneğini sağlayan FOXP2 adı verilen protein, şempanzelerdeki benzerlerinden yalnızca iki amino asit kadar farklıdır.

Ancak protein evrimi insanı insan yapan gelişmelerden yalnızca bir tanesidir. Gen düzenlemesindeki (gene regulation) farklılıklar da çok büyük farklar yaratır. Gen düzenlemesi, gelişim sırasında genlerin nerede ve ne zaman ifade edildiği ile ilgili düzenlemelerdir.

Bunların yanı sıra gen kopyalama (gene duplication) da farklılık yaratır. Seattle’deki Washington Eyalet Üniversitesi’nden Evan Eicher, gen kopyalama yoluyla ortaya çıkan yeni gen ailesinin farklılaşma geçirdiğini ve yeni işlevler edindiğini belirtiyor. Eicher’e göre gen kopyalama, bilişsel kapasitenin evriminde çok önemli bir rol oynamakla birlikte insana ağır bir bedel ödetir. Bu bedel, insanların nörolojik hastalıklara yakalanma olasılığındaki artıştır.

Genetik farklılıkların tam kataloğu bile insan ve şempanze arasındaki farklılığı açıklamaz. İnsanı insan yapan özelliklerin çoğu kültüreldir; nesilden nesile öğrenme yoluyla geçer. San Diego’daki Kaliforniya Üniversitesi’nden Ajit Varki, genlerin ve kültürün birlikte evriminin insan evriminin itici gücü olduğunu söylüyor.

İnsanın evrende benzersiz olmasının nedenlerini anlamak için önce genomun vücut ve beyni nasıl oluşturduğunu, beynin kültürü nasıl yarattığını, bunun sonucunda kültürün genomu nasıl değiştirdiğini çözmek zorundayız. Bu çözümün şimdilik uzun zaman alacağı düşünülüyor.

Niçin iki ayak üzerinde yürüyoruz?

Charles Darwin, atalarımız alet yapmak için iki ayağı üzerine kalktığını ileri sürer. Bu sayede elleri boş kalacak ve aleti daha ustaca işleyebilecektir. Şimdi artık bunun doğru olmadığını biliyoruz, çünkü keşfedilen en eski alet 2.6 milyon yaşındayken, insansı fosillerin anatomisi incelendiğinde iki ayak üzerinde yürümenin geçmişi 4.2 milyon –hatta 6 milyon- yıl öncesine dayanıyor.

Londra Doğa Tarihi Müzesi’nden Chris Stringer’e göre, iki ayak üzerinde durmak insana hem yarar sağlıyor, hem de ağır bir bedel ödetiyor. İki ayak üzerine yürüme becerisinin anatomik değişiklikleri de beraberinde getirdiğini söyleyen Stringer, bu yeteneği kazanırken insanların yavaş, dengesiz ve hantal bir yürüyüş sergilediğini öne sürüyor. Stringer bu konuda şöyle konuşuyor: “İki ayak üzerine dikilme becerisi ağaçların üzerinde başlamış olabilir. Bunu bugün orangutanlarda görebiliyoruz.” Ancak ağaçlarda başlayan bu beceri niçin anatomik değişikliklere yol açmış olabilir? Örneğin 4 milyon yıl önce bacağın alt kısmındaki tibia denilen kemik, ayağa göre dik duruyordu. Ancak bugün yaşayan maymunlarda, zamanlarının çoğunu iki ayak üzerinde geçirmelerine karşın bu kemik dışarı doğru açı yapıyor.

Başka bir görüşe göre de iki ayak üzerinde durmak hayatta kalmak için şarttı. Bu şekilde erkekler eşlerini ve yavrularını besleyebiliyorlardı (Odyssey, vol 2, p 12). Ancak bu görüş monogaminin çok erken evrelerde başlamış olduğunu öngörüyor; oysa Arizona Eyalet Üniversitesi’nden Donald Johanson’a göre Afrika’da ortaya çıkan bulgular bu görüşü desteklemiyor. 1974 yılında Lucy adı verilen 3.2 milyon yaşındaki Australopithecine’yi bulan Johanson, ilk insansılarda erkeklerin dişilerden daha iri olmasına bağlı olarak, cinsler arasında işbirliğinin değil, rekabetin geçerli olduğunu düşünüyor.

“Bu noktada en önemli soru bu durum ne gibi yararlar sağlıyor?” diye konuşan Johanson, erkeğin iki ayağı üzerinde daha uzağa gideceği için daha fazla yiyeceğe erişme şansına kavuştuğuna inanıyor. Buna ilave olarak ayakları üzerine dikilen insan, daha uzağı görebileceği için düşmanlarına karşı daha etkili bir savunma stratejisi geliştirebiliyor.

İki ayak üzerinde yürüme 1.7 milyon yıl önce insanlık tarihinde yepyeni bir sayfanın açılmasına yol açtı. Atalarımız ormanlardan çıkarak düzlüklere yayıldılar. En büyük anatomik değişiklikler bu aşamada meydana geldi; omuzlar geriye doğru çekildi, bacakların boyu uzadı ve pelvis iki ayak üzerinde durma pozisyonuna göre şekillendi.

Bu aşamada avantajların tetiklemesiyle, iki ayak üzerinde yürüme geriye dönüşü olmayacak şekilde evrildi. Dik durdukları için güneşe doğrudan maruz kalmayan insanlar, açık alanlarda sıcaktan daha az etkilendiler, daha uzaklara gidebilme şansına kavuştular, avlarının peşine düşebildiler.

Tekonolojik gelişmeler niçin bu kadar yavaş?

20 yıl önce Etiyopya’nın Afar bölgesindeki bir nehir yatağında dünyanın en eski aletleri olduğu düşünülen ucu sivri ve kenarları keskin taşlar bulundu. Bunların yaklaşık 2.6 milyon yaşında olduğu saptandı. Atalarımızın bundan sonra yeni bir teknolojik devrim gerçekleştirmeleri için bir milyon yıl daha geçmesi gerekti. O tarihte nehir yatağındaki alet olarak kullanmaya uygun taşları kullanmak yerine, buldukları taşları işleyerek alet yapmayı akıl ettiler. Emory Üniversitesi’nden Dietrich Stout, “Bulduğumuz taşların bir el baltası olduğu kesindi ama çok ilkel bir formdaydı” diyor. İlk modern insanın, bu aletleri daha kullanılabilir hale getirmesi için bunun da üzerinden bir milyon yıl daha geçmesi gerekti. Şimdi merak edilen şu: Doğru düzgün bir alet yapmak için niçin bu kadar uzun bir zaman geçmesi gerekti?

Zekâ bu süreçte çok önemli bir belirteçti. İlk aletlerin üzerinden 2 milyon yıl geçtikten sonra insanlıların beyin boyutları 900 cm3’e ulaşarak iki katına çıktı. Stout, manyetik rezonans görüntüleme teknolojisinden yararlanarak, taş işleme ustalarının beyinlerini görüntüledi; amacı taş işleme sırasında hangi beyin bölgesinin kullanıldığını ortaya çıkartmaktı. Sonuçta ilk teknolojik yeniliklerin, eklem-esnekliği kontrolü gibi algı-motor yeteneğine bağlı olarak geliştiği görüldü. Dolayısıyla aletler çok gelişmiyormuş gibi görünse de bunların üretiminin altında çok büyük bir bilişsel ilerlemenin yattığı açıktı. Stout bütün bu bulgulara dayanarak, söz konusu dönemde ilerlemenin düşünüldüğünden daha ileri olduğunu tespit etti. Dahası bazı aletler kemik ve tahta gibi uzun zaman dayanamayan malzemelerden yapılmış ve yıllar önce yok olmuş olabilirdi.

Londra Doğa Tarihi Müzesi’nden Chris Stringer, teknolojinin bu kadar yavaş ilerlemesini demografiye bağlıyor. Stringer’e göre bilginin yayılması için ne bildiğiniz değil, kimleri tanıdığınız önemli. İlkel insanın çevresi yalnızca birlikte olduğu insanlarla sınırlıyken, modern insan küreselleşmenin nimetlerinden yararlanıyor. Günümüz insanı birbirlerini taklit eden, bilgiyi paylaşan çok sayıda insan oluşuyor; ayrıca uzun ömürlü olduğu için de bilgisini bir sonraki nesillere aktaracak zamanı oluyor. Diğer taraftan Homo heidelbergensis’in ortalama ömrü yaklaşık 30 yıl, Neanderthal’inki ise 40 yıldı.

Dahası, atalarımız değişiklikten kaçınıyordu, çünkü hayatta kalmak için çok büyük engelleri aşması gereken insanın bir de bunların üzerine maceraya atılması beklenemez. Stringer’e göre icat ve keşiflerin peşinden koşmak, pek çok tehlikeye davetiye çıkartmak anlamına geliyor. İngiltere’deki Reading Üniversitesi’nden Mark Pagel, Homo sapiens’ten önceki insansıların, isteseler bile birbirleriyle fikir alışverişi yapamayacaklarını, yeniliklerle uğraşamayacaklarını söylüyor. Bunun için şempanzeleri örnek gösteriyor. İlkel aletler yapmakla birlikte teknolojik ilerleme kaydedemeyen şempanzeler çoğunlukla deneme yanılma yöntemi ile öğreniyorlar. Oysa bizler birbirimizi izleyerek öğreniyoruz. Ayrıca kopya çekmenin de avantajlarını keşfetmiş bulunuyoruz. Eğer Pagel haklıysa teknolojik inovasyonun fitilini toplumsal öğrenme ateşliyor olabilir (Wired for Culture, Penguin, 2011).

Lisan ne zaman evrildi?

Konuşma yeteneği olmasaydı fikir alışverişinde bulunmamız veya diğerlerinin davranışlarını etkilememiz çok zor olurdu. Kısaca insan toplumu bugün bildiğimiz şekilde olmazdı. Bu yeteneğin tek başına ortaya çıkışı insanlık tarihinde bir dönüm noktasıdır. Ancak bunun ne zaman başladığını bugün tam olarak kestiremiyoruz.

Homo sapiens’in konuşma becerisine sahip tek insansı olmadığını biliyoruz. 230.000 yıl önce evrilen Neanderthal’ler konuşma için gerekli olan dil, diyafram ve göğüs kasları arasındaki sinirsel bağlantılara sahipti. Ayrıca Neanderthal’lerde konuşma ile ilgili FOXP2 geninin insan varyantı bulunuyordu. Bu varyantın tarihte bir kez ortaya çıktığını varsayarsak, konuşmanın, insan ve Neanderthal dallarının 500.000 yıl önce birbirinden ayrılmasından önce ortaya çıkmış olması gerekir.

600.000 yıl önce yaşamış Homo heidelbergensis’lerin fosil kalıntılarını inceleyen bilim insanları, bunların sesli harfleri net olarak çıkartamayacakları sonucuna vardılar. Daha önce yaşamış olan atalarımızın fosil kayıtları ise bunların da anlaşılır sesler çıkartmadıklarını öngörüyor. Oxford Üniversitesi’nden Robin Dunbar ise göğüs ve diyaframlarında sinirsel bağlantıların oluşmuş olduğu en yakın insansıların 1.6 milyon yıl önce yaşamış olduğunu söylüyor. Bu da konuşmanın 1.6 milyon yıl ile 600.000 yılları arasında başlamış olabileceğinin bir işareti. İşleri biraz daha karmaşık hale getirmek için konuşmanın el hareketleriyle başlamış olduğunu söyleyebiliriz; dil daha sonra sesli hale gelmiş olabilir.

Ayrıca varolan kanıtları yorumlamak da sorun yaratıyor çünkü konuşma becerisine sahip bir insansı anlamlı bir sohbet beceremimiş olabilir. Durbar, insansılarda sesin kamp ateşi başında söyledikleri şarkılardan evrilmiş olabileceğini düşünüyor. Kuşların ötmesi gibi bu alışkanlık da grup içindeki kaynaşmayı pekiştirmiş olabilir. Ancak Stringer Homo heidelbergensis ve Neanderthallerin, tehlikeli hayvanları avladığını ve karmaşık aletler yaptığını söylüyor. Bu gibi faaliyetlerde işbirliği önemli olduğu için insanlar arasında ilkel bile olsa bir konuşma dilinin varlığı gerekiyor.

Kesin olan Homo sapiens’lerle birlikte ortaya çıkan kültürel gelişme ve sembolizmin yardımıyla karmaşık fikirleri ifade etmeye yarayan dillerin gelişmiş olması. Nerede konuşulursa konuşulsun ilk sözcükler, ilişkileri, toplumu ve teknolojiyi değiştiren olaylar silsilesini başlatmış oldu.

İnsan beyni niçin bu kadar büyük?

Tek bir mutasyon, hızlı bir beyin gelişiminin önünü açmış olabilir. Diğer primatlar çok güçlü çene kaslarına sahiptiler. Bu da kafatasının her tarafına büyük bir kuvvet uyguluyor olabileceği için beynin büyümesine engel olduğu düşünülebilir. Ancak 2 milyon yıl önce bir mutasyon, insan türünde bu çene yapısının değişmesine yol açtı. Ve beynin büyümesi bu dönemden sonra başladı (Nature, vol 428, p 415).

Peki bu büyüme sürecini ne başlatmış olabilir? Çevrenin, zihinde bir takım baskılar yaratmış olduğu ileri sürülüyor. Sosyal gelişmelerin de rolü göz ardı edilmemeli. Missouri Üniversitesi’nden David Geary gerçek nedeni ortaya çıkartmak için farklı insansıların beyinlerini, yaşadıkları ortamlara göre karşılaştırdı. Bu iki etmenin de büyük beyinden yana bir baskı uyguladığı anlaşıldı (Human Nature, vol 20, p 67).

Büyük beyin enerjiye açtır, dolayısıyla ilk insanların bu büyük beyni yaşatmak için yedikleri yiyeceklerde büyük bir değişim yapmaları gerekti. Et yemeleri buna yardımcı oldu. Ayrıca 2 milyon yıl önce deniz ürünlerini gıdalarına katmış olması, omega-3 yağ asitlerinin beyni desteklemesini sağladı. Yemeklerini pişirmeleri de sindirimi kolaylaştırdı. Bu şekilde insanların bağırsakları küçüldüğü için beynin gelişimine daha fazla enerji ayrılmış oldu.

Büyük beyinli olmanın da bir bedeli var. En önemli sorun doğum sırasında ortaya çıkıyor Büyük beynin yararları zararlarına eşitlendiği zaman insan beyni 1.3 kg ağırlığa erişmişti.

İnsanların vücut tüyleri niçin döküldü?

Memeliler kendilerini sıcak tutmak için çok büyük enerji harcar. Post, doğanın yalıtım maddesidir. İnsanlar bu böyle bir hazineden niçin vazgeçmiş olabilir? Bunun en akla yakın açıklaması atalarımızın milyonlarca yıl önce sulak bir dönemden geçtikten sonra kürklerinden tamamen kurtulmuş olmasıdır, çünkü kürk, su içinde iyi bir yalıtım maddesi değildir.

Daha popüler bir açıklama ise insanların kürklerini aşırı ısınmanın başlaması ile yitirdiğini öngörüyor. Londra Doğa Tarihi Müzesi’nden Chris Stringer, “Bizlerin serinlemek için tek seçeneğimiz ter atmaktır.Ancak kalın bir kürk bu durumda fayda sağlamaz. Gölgeli, serin ormanlık alanda tüyler yaratmaz. Ancak atalarımız açık alanlara çıktığı zaman doğal seleksiyon tercihini vücutları çok ince tüylerle kaplı olanlardan yana kullanmış olabilir (Journal of Human Evolution, vol 61, p169).

Fakat terlemek çok fazla miktarda sıvı içmeyi gerektirir. Bu da nehir veya su kenarlarında yaşama anlamına gelir. Kaldı ki su kenarları çoğunlukla ağaçlık olduğundan, terleme bir ölçüde azalır. 1.6 milyon yıl önce başlayan Plesitosen buzul çağında Afrika’da bile gecelerin soğuk olduğu sanılıyor.

Reading Üniversitesi’nden Mark Pagel, savanlardaki diğer hayvanların kürklerini koruduğuna dikkat çekiyor. Pagel’e göre insanlar, kürksüz kalmanın sonuçlarına katlanacak zekâya ulaşıncaya kadar tüylerini dökmemiştir. Bu da 200.000 yıl önce modern insanın ortaya çıkışına kadar süren bir dönemdir. Pagel tüylerinden arınmış bir vücudu soğuktan korumak için insanların ateşi bulması, giysi üretmesi ve barınak inşa etmesinin gerektiğini düşünüyor. Bu aşamada Pagel kürkün yarardan çok zarar verdiği kanısında. Tüylü bir vücut parazitlerin barınması için ideal bir ortam oluşturur ve parazitler hastalıkların yayılmasını kolaylaştırır. Dolayısıyla doğal seleksiyonun kürksüz vücutları tercih etmesi normaldir. Daha sonra devreye seksüel seleksiyon girer; temiz, lekesiz bir cilt sağlıklı bir beden anlamına geldiği için eş seçiminde tüysüzlük tercih nedenidir (Proceedings of the Royal Society B, vol 270, pS117).

İşleri iyice karmaşık hale getiren bir başka iddia da Max Plank Evrimsel Antropolji Enstitüsü’nden Mark Stoneking tarafından ortaya atıldı. Stoneking çok erken bir “tüysüzleşme” olasılığı üzerinde duruyor. Bunu da cinsel organların çevresindeki tüylerin arasında barınan bitlerin evrimine dayandırıyor. Bu iddiaya göre tüm vücuttaki tüyler dökülmeden bitlerin böyle bir “niş” bulmaları olanaksızdı (BMC Biology, DOİ: 10.1186/1741-7007-5-7). Dahası Stoneking, giysilerin arasında yaşayan vücut bitlerinin evrimini 70.000 yıl öncesine dayandırıyor (Current Biology, vol 13, p 1414). Bu da atalarımızın çok uzun süreler ortalıklarda çıplak dolaşmış olduklarını işaret ediyor.

Devam edecek...

Türkçesi: Reyhan Oksay

Kaynak: New Scientist, 24 Mart 2012