Eski genomlar üzerine yapılan yeni bir analize göre, insan soy ağacının farklı alt-birimleri pek çok kez birbiriyle çiftleşti ve bazı insanlar, arkaik ve bilinmeyen bir atanın DNA’sını taşıyor.
Cornell Üniversitesi’nden Melissa Hubisz ve Amy Williams ve Cold Spring Harbor Laboratuvarından Adam Siepel, PLOS Genetics dergisinde 6 Ağustos 2020 tarihinde yayımlanan bir araştırmada bu bulgular ele alınıyor.
Aşağı yukarı 50,000 yıl önce, bir grup insan Afrika’dan göçerek Avrasya’da Neandertallerle çiftleşti. Ancak atalarımızın ve akrabalarının DNA’larını böylece paylaşmasının tek örneği bu değildi. Neandertal ve daha az bilinen Denisovan’ların genom dizilimi, insan türünün atalarının kendi aralarında çiftleşmesine ve kadim insan nüfuslarının göç hareketlerine dair yeni bilgiler içeriyor.
Bu yeni araştırmada, başka insan türlerinden gelen DNA parçalarını teşhis edebilen ARG-weaver-D isimli bir algoritma geliştirildi. Bu gen akışı binlerce yıl önce başka bir kaynaktan gelmiş olsa da algoritma bunu teşhis edebiliyor. İki neandertal, bir Denisovan ve iki Afrikalı insanın -homo sapiens- genomları bu algoritmayla incelendi. Bunun sonucunda, neandertal genomunun %3’ünün kadim insanlardan geldiği bulundu. Buna göre, çiftleşme aşağı yukarı 200.000 ila 300.000 yıl önce gerçekleşti. Ayrıca, Denisovan genlerinin %1’inin muhtemelen bilinmeyen ve daha uzak bir akrabadan geldiği görüldü. Bunun homo erectus olabileceği düşünülüyor. Genomun bu “süper-arkaik” bölgelerinin aşağı yukarı %15’inin ise günümüzde yaşayan modern insanlara aktarılmış olabileceği düşünülüyor.
Bu yeni bulgular, kadim insanlarla akrabaları arasında gen akışı olduğunu gösteren raporları doğruluyor ve yeni türler arası çiftleşme vakalarına işaret ediyor. Bu olayların sayısına bakıldığında, iki ayrı grubun, zamanda ve mekanda aynı anda bir arada bulunduğu anlarda gen değiş-tokuşunun yaşanması muhtemeldi. Araştırmacıların geliştirdiği yeni algoritma ise yüz binlerce yıl önce gerçekleşmiş gen akışından en ufak kalıntıların dahi teşhis edilmesini sağlıyor. Bu algoritma, türler ve alt-türler arası çiftleşme vakalarının görüldüğü diğer türlerde gen akışının incelenmesi amacıyla da kullanılabilir.
İki neandertal, bir Denisovan ve iki Afrikalı insanın -homo sapiens- genomları bu algoritmayla incelendi. Bunun sonucunda, neandertal genomunun %3’ünün kadim insanlardan geldiği bulundu. Buna göre, çiftleşme aşağı yukarı 200.000 ila 300.000 yıl önce gerçekleşti. Ayrıca, Denisovan genlerinin %1’inin muhtemelen bilinmeyen ve daha uzak bir akrabadan geldiği görüldü. Bunun homo erectus olabileceği düşünülüyor. Genomun bu “süper-arkaik” bölgelerinin aşağı yukarı %15’inin ise günümüzde yaşayan modern insanlara aktarılmış olabileceği düşünülüyor.
“Modern insanlardan ve arkaik insansılardan el edilen dizilimlerin evrimsel tarihlerini yeniden inşa ederek insan tarihine dair neler öğrenebileceğimizi gösteren bu çalışma, bu açıdan son derece heyecan verici,” diyor Adam Siepel. “Melissa’nın geliştirdiği bu yeni algoritma gördüğüm bütün bilgisayımsal yöntemlerden daha eskiye gidebiliyor. Geri melezleme hallerini tespit etmek için oldukça verimli bir yöntem.”
Araştırmanın özetinde şu bilgiler yer alıyor:
Neandertal ve Denisovan genomlarının dizilimi, soyu tükenmiş insansılarla modern insanların ataları arasında yaşanmış olan melezlenme vakalarına dair pek çok görüş sunuyor. Daha ziyade Neandertaller ve Denisovanlardan modern insanlara doğru nispeten daha kısa süre önce gerçekleşmiş olan gen akışı ilgi çekti. Daha incelikli genom bulguları sunan diğer melezlenme halleri ise daha az ilgi görüyor. Burada, ARGweaver algoritmasının önemli bir uzantısı olan ARGweaver-D’si sunuyoruz. Bu algoritma nüfus ayrımlarını ve göç olaylarını veren, kullanıcı tarafından tanımlanan demografik bir model üzerinden lokal genetik ilişkilere dair çıkarımlarda bulunuyor. Bu Bayesci algoritma, sadece soy ağacı topolojilerini ve genom boyunca dalların uzunluğunu belirlemekle kalmayıp aynı zamanda göç hatlarını da gösteren geçmişe ait verileri yeniden birleştiren grafikleri (ARG’ler) olasılığa dayalı olarak numunelendiriyor. Bu şekilde numunelenen ARG’ler, genom boyunca melezlenme ihtimallerini gösterecek şekilde ayrıştırılabiliyor. Bunun, çok az numuneyle bile modern insana giden yolda arkaik göçleri çok iyi tespit edebildiğini gördük. Sonra, bu yöntemin, daha eski göç olaylarından veya numunelenmemiş nüfuslardan kaynaklanan melezlenmiş bölgeleri de teşhis edebildiğini gösteriyoruz. Bunu insan, Neandertal ve Denisovan genomlarına uyguluyor ve kadim insanlardan Neandertallere ve bilinmeyen arkaik insansılardan Denisovanlara daha eski muhtemel göç olaylarını inceliyoruz. Neandertal genomunun %3’ünün tahminen kadim insanlarla melezlendiğini teşhis ettik, tahminlerimize göre bu gen akışı 200-300 bin yıl önce gerçekleşti. Negatif seçilimin bu bölgelerde işler olduğuna dair tatmin edici bir bulgu elde edemedik. Son olarak, Denisovan genomunun %1’inin, dizilimi yapılmamış ama oldukça farklı, arkaik bir insansı atayla melenlendiğini bulduk. Bu “süper-arkaik” bölgelerin aşağı yukarı %15’i, insanlarla da melezlendi ve günümüzde yaşayan insanların genomlarında var olmaya devam ediyor.