24 Şubat 2015 Salı

Avrupa Popülasyon Öyküsünde Yeni Bir Aktör: Steplerden Gelen Göçebeler

Antik örnekler üzerine yapılan her yeni popülasyon genetiği çalışmasıyla Avrupa insan topluluklarının öyküsü biraz daha detaylı yazılıyor demiştim, iki ay önceki yazımda. Bu ay Biorxiv’da* yayınlanan bu seferki çalışmanın boyutu ise biraz daha büyük: Yeni bir yöntem kullanan araştırmacılar –ulaşılan bilginin kalitesini düşürmeden- aynı anda onlarca antik örneğin DNA’sını sekanslamayı başarmışlar. 

İlgili çalışma, 8000 ila 3000 yıl öncesinde yaşamış toplam 69 örneği kullanarak daha önceki çalışmalarda gözlemlenemeyen yeni örüntüler buluyor. Bu yeni örüntülerin işaret ettiği ise, Avrupa insan topluluklarının öyküsünün birbirine rakip iki hipotezi aynı anda desteklediği yönünde. Anadolu-Neolitik hipotezi, tarımcı insan topluluklarının Anadolu ve/veya Akdeniz üzerinden önce güneydoğu Avrupa’ya oradan da Avrupa’nın bütününe yayıldıklarını ve modern Avrupa’nın bu toplulukların devamı olduğunu iddia ediyor (figür 1a). İlgili çalışma bunu destekleyen sonuçlar buluyor. Fakat aynı anda diğer hipotezi (kurgan hipotezi), yani Karadeniz’in kuzeyi-Hazar Denizi civarından gelen göçebe toplulukların Avrupa’daki tarımcı topluluklarla karıştıkları hipotezini de destekliyor (figür 1c).

















Figür 1. a.Anadolu-Neolitik Hipotezi c.Kurgan Hipotezi. (Haak ve diğerleri, 2015


Çalışmanın bulguları yalnızca bununla sınırlı değil. Anadolu ve/veya Akdeniz üzerinden Avrupa’ya gelen ilk tarımcılar, Avrupa’da Neolitik dönemi başlatırken büyük oranda yerel avcı toplayıcı toplulukları yerlerinden edip Avrupa’nın geneline yayılmışlar (erken-Neolitik; günümüzden 7000-8000 yıl önce). Fakat daha sonraki tarımcı topluluklar coğrafi dağılımları iyice sınırlanmış olan bu avcı toplayıcı topluluklarla karışmış (orta-Neolitik; günümüzden 5000-6000 yıl önce). Bu durumu, araştırmacıların çizdiği grafikte (figür 2) orta-Neolitik çağa ait Avrupa'lı tarımcı örneklerinin (grafikte Middle Neolithic), ilk tarımcılara (grafikte Early Neolithic) oranla Batı Avrupa’lı avcı toplayıcılara (grafikte WHG) daha yakın konumlanmasında görebiliyoruz. Dolayısıyla bu çalışma, erken-Neolitik döneme dair daha önceki çalışmaların bulduklarını teyit ederken (ilk Avrupa’lı tarımcıların Anadolu ve/veya Akdeniz üzerinden Avrupa’ya geçmeleri ve genetik olarak en çok bugünün Sardunya’lılarına benzemeleri), orta-Neolitik dönem için yeni örüntüler ortaya çıkarıyor –tarımcılar ve avcı toplayıcılar -İsknadinavya dışında da- karışmışlar.

























Figür 2. Principle component Analysis (PCA) sonuçları. Arka plandaki gri noktalar başka data setlerinden alınan bugünün Avrupa'lı (ve Yakın Doğu'lu) örneklerini gösteriyor. Renkli noktalar ise, farklı dönemlere ait antik örnekleri gösteriyor. (Haak ve diğerleri, 2015


Bu çalışmanın asıl bulgusu ise kuşkusuz, geç-Neolitik dönemdeki göçebe karışımı (günümüzden 4500 ila 3000 yıl önce). Yukarıdaki grafikte geç-Neolitik örnekler (grafikte Late Neolithic/Bronze Age) orta-Neolitik örneklere (grafikte Middle Neolithic) kıyasla çok daha fazla Rusya’da bulunan avcı toplayıcı örneklere (grafikte EHG) benziyor (figür 2). Diğer taraftan yazarlar, karışımın doğrudan avcı-toplayıcılarla değil, fakat Karadeniz’in kuzeyinde yaşayan Yamnaya göçebe topluluklarıyla geç-Neolitik Avrupa'lılar arasında olduğunu iddia ediyor ve bu yönde kanıtlar sunuyor. Özellikle, “Corded-ware Culture” döneminde (MÖ 1000 yılları civarı, ne yazık ki bu dönemin Türkçe isimlendirmesini bulamadım) yaşayan Avrupa’lı insan örneklerinde Yamnaya göçebe topluluklarının genetik etkisi çok baskın çıkıyor. Öyle ki, Avrupalı insan genomlarının ~% 75’i Yamnaya kökenli gözüküyor. Fakat göçebe karışımının bu etkisi sonraki dönemlerde (bronz çağı, demir çağı vs.) azalıyor. Bu da karışımın, Corded-ware Culture denilen dönemde tek bir dalga halinde gerçekleştiğini, sürekli olmadığını gösteriyor. İlginç olan bir diğer sonuç ise Yamnaya göçebelerinin -genetik olarak çok yakın olmalarına rağmen- coğrafi olarak bugünün Rusya'sında yaşayan avcı toplayıcıları tam olarak temsil etmiyor oluşu. Araştırmacılar, Yamnaya göçebe topluluklarının da Yakın-Doğu’da yaşayan tarımcı topluluklarla karışmış olabileceğini iddia ediyorlar. Fakat araştırmanın en zayıf iddiası bu olabilir; zira bu iddialarını temellendirirken kullandıkları Yakın Doğu’lu örnekler, günümüze ait örnekler; yani bu örneklerin antik dönem Yakın Doğu’lu toplulukları temsil etme ihtimali düşük. Sanırım Neolitik (tarımcı) kültürü Avrupa’ya taşıyan Yakın Doğu’lularla ilgili hipotezler, bizim coğrafyamızda bulunan antik örnekler üzerine yapılacak çalışmaların sonuçları ortaya çıkana kadar bir süre daha beklemek zorunda. Bunun haricinde görünen o ki, Avrupa topluluklarının popülasyon öyküsü birden çok göçü/yayılmayı ve onu takip eden karşımı içeriyor.


Özgür


*Biorxiv, biyoloji alanında çalışan araştırmacıların, çalışmalarının sonuçlarını herhangi bir dergide yayınlamadan önce saklayabildikleri, herkesin erişimine açık bir dergi/internet sitesi. Böylece, bilim insanları çalışmalarının sonuçlarını cümle aleme göstererek olası bir "düşünce hırsızlığı" iddiasını bertaraf etmiş oluyorlar. Diğer taraftan, eğer araştırmacılar çalışmalarını hiçbir mali yükü olmayan ve herkesin erişimine açık bu siteye yükleyebiliyorlarsa neden başka dergilere para vermek zorunda kalsınlar diye sorabilirsiniz? Bence bu yönde bir değişim olabilir; bakınız, Nature'ın makalelerini ücretsiz erişime açması (http://creativecommons.org/weblog/entry/25925). İnternetin taşıdığı eşitlikçi ve özgürleştirici potansiyelin bir göstergesi olabilir, bu. Fakat karşı eğilim de ilginç bir ilerleme gösteriyor: Telif hakkı iddiası "gen"lere kadar yayıldı (http://www.genome.gov/19016590)... Biorxiv'ın linki: http://biorxiv.org/.


İlgili makale: Haak v. d., Biorxiv, "Massive migration from the steppe is a source
for Indo-European languages in Europe", 2015, http://biorxiv.org/content/early/2015/02/10/013433.  


18 Şubat 2015 Çarşamba

Pandalar yok olmaya mahkum mu?

Geçen ay yayınlanan bir derleme-makale pandaların “korunmaya değer” olup olmadıklarını tartışıyor. Daha doğrusu neden korunmaya değer olduklarını göstermeye çalışıyor. Yazarların niçin böyle bir konuyu gündem -dahi- ettiklerini sorabilirsiniz. Söyleyeyim: Ortada pandaların evrimsel açıdan yok olmaya mahkum (makalede geçen ifade: cul-de-sac*) olduklarını iddia eden bir argüman dolanıyor. Daha da ilginci, bu argümanın saygın bilim çevrelerince de belli oranda kabul görüyor olması. Örneğin BBC’nin doğa haberleri bölümünde çalışan bir muhabir, pandaların “umutsuz vaka” olduklarını ve korunmaya değer olmadıklarını iddia edebiliyor. Tabi, panda koruma programına harcanan kaynağın kesilmesi(!) gerektiğini de ekliyor (http://www.radiotimes.com/news/2009-09-22/chris-packham-let-pandas-die). Bahsi geçen BBC muhabirini ve başkalarını böyle düşünmeye iten nedenler ise şöyle:
  1. Pandaların diyetleri bambuyla sınırlanmış durumda ve bambuların besleyici değeri çok düşük.
  2. Pandalar çok küçük popülasyonlara sahipler; bu derece küçük popülasyonların varlıklarını devam ettirme potansiyelleri ise çok az.
  3. Panda popülasyonları genetik çeşitlilik açısından da yetersizler. Bu da popülasyonların kendilerini devam ettirme potansiyellerini azaltan diğer bir etmen.
  4. Pandaların üreme başarıları çok düşük: Hem dişilerin doğum oranları hem de yavruların hayatta kalma başarıları çok düşük.
Bütün bu etmenler bir arada değerlendirildiğinde ortaya gerçekten umutsuz bir tablo çıkıyor; pandaların yok olmaya mahkum olduğunu kolayca düşünebiliyor, insan. Yukarıdaki argümanların bir kısmı bilimsel çalışmalarca da desteklenmiş durumda üstelik. Fakat ilgili makalenin yazarlarına göre bu durum, sistematik olmayan gözlemlerin sonucu -özellikle, hayvanat bahçelerinde yaşayan sınırlı sayıdaki panda üzerine yapılan gözlemlerin. Zira yakın tarihlerde yapılmış ve iyi planlanmış başka çalışmalarla yukarıdaki argümanlar sınanıp yanlışlanmış durumda. 



Pandaların hiç de iddia edildiği gibi yok olmaya yüz tutmadıklarını iddia eden yazarlar, bu duruma işaret eden kanıtlarını birkaç farklı alandan topluyorlar. Pandalar üzerine yapılan morfolojik, ekolojik, genetik ve popülasyon genetiği çalışmalarından elde edilen bulguları birleştirerek oldukça ikna edici bir resim çiziyor Wei ve arkadaşları.

Makaleyi tartışmaya başlamadan önce, ufak bir parantez açıp pandalara dair kısaca birkaç bilgi vermek istiyorum. Pandaların doğal ortamlarındaki dağılımı dünya üzerinde çok ufak bir alanla sınırlanmış durumda (Çin’in 5 ayrı dağlık bölgesinde toplam 23049 km2 alan). 2002 yılında yapılan tahminlere göre bu 5 farklı popülasyonda toplam 1596 panda yaşıyor. Rakamların da işaret ettiği üzere pandaların soyları ciddi tükenme tehdidi altında. İlginç bir nokta ise pandaların Carnivora (etçiller) takımının bir üyesi olmalarına rağmen otobur olmaları; yukarıda da belirtildiği üzere pandalar sadece bambuyla besleniyorlar.

Bu ufak parantezden sonra makalenin kendisini tartışmaya başlayabilirim.

Öncelikle yazarlar, özelleşmiş bambu diyetinin pandaların soylarının tükenmesine neden olacak bir etmen değil, aksine onların yaşadıkları ortama ne kadar iyi uyum sağladıklarının bir kanıtı olduğunu iddia ediyorlar. Bambuların besin değeri çok düşük olmasına rağmen~; görünüşe göre pandalar, bambuların hem besleyici değerleri daha yüksek olan yapraklarını ve genç dallarını yiyor, hem  de ortam şartlarına göre farklı tür bambularla beslenebiliyorlar. Ayrıca, bu özelleşmiş diyetlerinin sonucu olarak enerjilerini de ekonomik kullanıp gün içerisinde beslenmek dışında çok fazla hareket etmiyorlar.

Özelleşmiş bambu diyetiyle ilgili bir diğer uyarlanım, pandaların ön ayak baş parmaklarının -yakın akraba türlerde görülmeyen bir şekilde- oynar hale gelmesi –ki  bu da pandaların, bambuları daha rahat kavramasını ve maniple etmesini sağlıyor. Ayrıca yazarlar, panda çene kemiğinin, kafatasının ve dişlerinin de bambuları en rahat sindirebilecek şekilde evrildiğine işaret eden kanıtlar sunuyorlar.

 Figür. Panda A. ön ayağı, B. kafatası, C. çenesi, D. dişleri. (kaynak: Wei ve diğerleri, 2015)

Pandaların korunmaya değer olduklarını gösteren, bir diğer grup-kanıt, genetik çalışmalardan geliyor. Gene özelleşmiş bambu diyetiyle alakalı olarak pandaların, –yakın akrabaları türlerin aksine- et sindirimine yardımcı olacak genlerde fonksiyon-bozucu mutasyonlar biriktirdiklerini gösteriyorlar. Bunun diğer bir anlamı şu: Et tüketimiyle alakalı genlerin bir kısmı pandalarda işlevlerini kaybetmiş. Sadece bambularla beslenen bir tür için et tüketimine yardımcı olacak genleri korumak$ çok da anlamlı olmayacaktır elbette. Diğer taraftan, panda bağırsağında mutualist# yaşayan ve selülozu sindirebilen bakteriler buluyor bir başka çalışma. Bu da pandaların bambu tüketimi konusunda ne derece ileri bir uyarlanım gösterdiğinin bir diğer kanıtı oluyor.

Pandaların soyları 8 milyon yıl geriye gidiyor; ortak atalarından ayrıldıkları bu 8 milyon yılda bambu tüketimi üzerine özelleşmiş bir yaşam şekli geliştirmişler ve bunda oldukça iyiler. Üstelik, görece kısa aralıklarla gerçekleşen toplu bambu ölümlerine rağmen (bambular her 40 ila 100 yılda bir çiçek açıyorlar ve hemen ardından ölüyorlar) bunu başarabilmişler. Eğer en başta sıralanan argümanlar doğruysa, yani eğer pandalar soylarını devam ettirecek potansiyele sahip değillerse, bu 8 milyon yılda ya da en azından son birkaç milyon yıllık döneminde panda popülasyonlarının sistematik olarak küçülüyor olması gerekiyor. Bu olasılığı araştıran bilim insanları, bu yönde herhangi bir belirti bulamıyorlar. Gördükleri şey, aynı bölgede yaşayan ve soyu tükenme tehdidi altında olan başka türlerin (örn., kedi ayısı, Ailurus fulgen) popülasyon öykülerinden çok da farklı değil: Bu hayvanların popülasyonlarındaki önemli küçülmeler, buzul çağı gibi radikal iklim değişikliklerine ve doğal yaşam üzerindeki insan etkilerinin yoğunlaştığı son iki bin yıllık döneme denk geliyor.

Panda popülasyonlarının düşük genetik çeşitliliğe sahip olduğunu iddia eden bir diğer argüman ise yeni yapılan çalışmalarla yanlışlanıyor. Aslında daha önceki çalışmalar gerçekten de bu yönde sonuçlar bulmuş. Fakat yakın dönem çalışmaların hepsinde panda popülasyonlarının genetik çeşitliliği ortalama ya da ortalama-üstü seviyede çıkıyor. Farklı çalışmaların bulguları arasındaki bu tutarsızlığın sebebi ise, yakın dönem çalışmalarının giderek daha fazla genetik belirteç (genetic marker) kullanabiliyor olması. Böylece çalışmaların istatistiksel gücü artıyor ve daha net sonuçlara erişilebiliyorlar. Ayrıca, soyu tükenme tehlikesi altında olan diğer türlere (örneğin boz ayı, Ursus arctos) kıyasla pandaların daha yüksek genetik çeşitliliğe sahip olduklarını da gösteriyor bir başka çalışma. 

Pandalar lehine bir diğer kanıt, doğada yaşayan panda popülasyonlarının büyüklüklerinin 2002’de elde edilen tahminin iki katı kadar olabileceğini gösteren çalışmalardan geliyor – önceki çalışmalar line-transect gibi daha kaba yöntemler kullanırlarken bahsedilen yeni çalışma, dışkıdan DNA örneği izolasyonu ve dizilenmesi gibi daha sofistike yöntemlerle ulaşmış bu sonuçlara.

Son olarak, pandaların hiç de söylendiği gibi düşük doğum oranlarına sahip olmadıklarını, dişi pandaların normal periyotu olan her iki yılda bir ürediklerini ve sağlıklı yavrular dünyaya getirdiklerini gösteriyor ilgili makale. Ayrıca, bu yavruların hayatta kalma şanslarının yüksek olduğunu, ve hatta, panda popülasyonlarının –uzun süren koruma faaliyetlerinin de etkisiyle- büyüdüğünü gösteriyorlar.  

Özetle, pandaların cul-de-sac, yani umutsuz vaka oldukları yönündeki argümanların hiç birisi son dönem yapılan çalışmalar tarafından doğrulanmıyor. Ne mutlu ki öyle!

Doğrusu böyle bir argümana ciddi bir bilimsel metinde daha önce hiç rastlamamıştım. Ya da şöyle söylemeliyim belki: Her hangi bir türün bugünkü gidişatla yok olacağını söyleyen çalışmalar gördüm. Ne yazık ki böyle çok fazla tür var (bkz., http://www.iucnredlist.org/search; http://tr.wikipedia.org/wiki/Kritik_tehlikedeki_t%C3%BCrler). Fakat, bir türü korumak adına hiçbir şey yapılamayacağını, böylesi bir çabanın sonuçsuz kalmaya mahkum olduğunu söyleyen bir çalışma daha önce hiç görmemiştim, kaldı ki hali hazırda koruma faaliyetleri yürütülüyorken bunların sonlandırılmasını önersin... Tekrar BBC muhabirinin skandal açıklamasına dönersek, muhabirin yorumu bilimsel olmaktan çok politik gibi geliyor bana. Yani “pandalara harcanan para başka bir yere gitse keşke” gibi bir niyet var muhtemelen bu açıklamanın arkasında. Diğer taraftan bunun bir BBC-doğa haberleri muhabiri tarafından dile getiriliyor olması da ilginç. Zira, BBC’nin doğa haberleri bölümü (BBC Nature) hep güzel işler yapıyor. En azından benim karşılaştıklarım öyle. Örneğin, David Attenborough’un tatlı tatlı anlattığı muhteşem BBC belgeselleri var değil mi; hem inanılmaz bir görsel-işitsel şölen, hem de arkasında son derece derin ve iyi anlatılan biyoloji bilgisi. Belki de muhtelif  bir açıklama olabilir BBC muhabirininki, bu durumda üzerinde daha fazla durmaya gerek yoktur belki...

Devam etmeden önce bir noktanın altını çizmek istiyorum: Bir türün korunması yönünde karar verilip bu yönde uygulamaya geçilirken arkasında genellikle sağlam biyolojik nedenler oluyor. Pandaların neden korunması gerektiğini gösteren bu detaylı çalışma da bunun çok güzel bir örneği. Zira, biyolojik çeşitliliği korumak, iktidar sahiplerinin son sıradaki öncelikleri arasında yer alır genellikle; o yönde bir karar alınmışsa da bu, büyük ihtimalle "zorla" alınmıştır.

Diğer taraftan çevreci hareketlerin her söylediği doğru olacak diye de bir kaide yok elbette. Özellikle bağışlar üzerinden işleyen çevreci sivil toplum örgütlerinin söylemlerine karşı eleştirel yaklaşmak gerekiyor bence. Herhangi bir kampanyanın hangi şirket(ler)/devlet(ler) tarafından desteklendiğine bir bakmak gerekiyor önce; zira zaman zaman böyle kampanyalar, bir takım kirli şirket(ler)in/devlet(ler)in isimlerini temizleme girişimlerinin bir parçası olabiliyor. Örneğin şu linkteki çalışma (http://www.pandaleaks.org/) Dünya Doğal Yaşamı Koruma Vakfı’nın (World Widelife Fund, WWF) yeri geldiğinde nasıl BP ve Cargill gibi çevreye büyük zararlar veren şirketlerle birlikte hareket ettiğini gösteriyor. Bu şirketlerin yaptıkları arasında, soya ve biyoyakıt üretimi için yağmur ormanlarını yok etmek de var, palmiye ağacı dikmek için -elbette yerel hükümetlerle birlikte- yerlileri yerinden etmek de. Görünüşe göre Dünya Doğal Yaşamı Koruma Vakfı da bir fiil bu projelerin bir parçası. Dolayısıyla, koruma faaliyetleri için bağış isteyen sivil toplum örgütlerinin çalışmalarına eleştirel yaklaşmakta yarar var; sonuçta doğa katillerinin kendilerini aklama girişimlerine ön ayak olmak istemeyiz herhalde hiçbirimiz.

Baya uzattım, burada bitirsem iyi olacak. Tartışmaya çalıştığım konu (koruma biyolojisi nedir, ve siyasetle nasıl ilişkilenir) oldukça karmaşık bir konu. İnsanın çıkarlarıyla ekosistemin çıkarlarının kesiştiği bir zeminde konuşuyoruz sonuç olarak; böylesi bir zeminin çelişkiler barındırmaması mümkün değil. Ekosistemin (gaia hipotezini de çağrıştıracak şekilde) kendinden menkul çıkarları var mıdır ayrı bir tartışma konusu; tersinden insanın çıkarları, içinde yaşadığı ekosistemden ne kadar bağımsızlaşabilir de bir başka tartışma konusu. Fakat kesin olan bir şey var: Ekosisteme yaptığımız yıkıcı etki korkunç boyutlara ulaşmış durumda ve yeryüzünün acilen ciddi koruma önlemlerine ihtiyacı var. Her şeye rağmen bazı şeylerin değişebildiğini görmek ise güzel: Örneğin, yukarıda bahsettiğim çalışma panda popülasyonlarının büyüdüğünü gösteriyor bize. Ya da şurada  (http://www.imdb.com/title/tt3040442/?ref_=fn_al_tt_1, Attenborough 60 years in the wild, 3. Bölüm -ne yazık ki videonun kendisini bulamadım) David Attenborough’un müjdelediği üzere mavi balinaların (Balaenoptera musculus) sayısı da tıpkı pandalarınki gibi toparlanıp artmaya başlamış, çevrecilerin uzun yıllar süren mücadeleleri ve bu mücadelelerin sonunda elde edilen av yasakları sayesinde.

Ekosistemi ve onun her biri çok değerli üyelerini korumak için mücadele veren insanlar, ister bilim adamı olsun ister çevreci-aktivist, çok kıymetliler ve fakat, ne yazık ki yeterli değiller; bizim de bu mücadelenin bir yerinden tutmamız gerekiyor. "Nasıl yapabiliriz" çok önemli bir soru; ama her özgül durumda tekrar cevaplanması gereken bir soru. Ayrıca aynı soru, ikinci ekosistemimiz haline gelmiş şehirlerle ilişkimiz açısından değerlendirildiğinde yeni bir anlam da kazanıyor. Söylediğim gibi bu sorunun cevabını tartışmaya çalışmayacağım, fakat şunu söyleyebilirim: Gündelik hayatımızda farkına varmadığımız/görmezden geldiğimiz bir durum olarak biz de doğaya karşı girişilen bu yıkımın bir parçasıyız, bu duruma dair farkındalık yaratacak ve bu farkındalığı sürekli diri tutacak bir eylemliliğe ihtiyacımız var.   


Özgür



* cul-de-sac, en genel anlamıyla ‘çıkmaz sokak’ demek; fakat konumuzla ilgisi bakımından ‘soyunu devam ettirme potansiyeli olmayan’ diye çevirmek daha doğru olur.
~ Bambuların % 70-80’i selüloz, hemiselüloz ve ligninden; sadece geriye kalan % 20-30’u protein, kolayca-sindirilebilir-karbonhidrat ve yağdan oluşuyor.
$  Elbette ki doğal seçilim koruyor-ya-da-korumuyor. Birey pandaların bu süreç üzerinde hiçbir kontrolleri yok.
# mutualism: birlikte yaşayan iki tür arasındaki karşılıklı yarar sağlama ilişkisi.


İlgili makale: Wei v.d., Molecular Biology and Evolution, "Giant pandas are not an evolutionary cul-de-sac: Evidence from multidisciplinary research", http://dx.doi.org/10.1093/molbev/msu278