Modern Avrasyalıların ataları Afrika’dan göç ettiklerinde, Neandertaller ve Denisovanlar gibi Avrasya’daki arkaik homininlerle melezleştiğinde, arkaik soydan gelen DNA’lar anatomi olarak modern Homo sapiens genomlarına entegre oldu. Bu süreç, potansiyel olarak Avrasya’nın çeşitli çevresel faktörlere, özellikle azaltılmış ultraviyole radyasyon ve mevsimsel dinamiklerde artan varyasyona hızla uyum sağlamayı hızlandırmış olabilir. Yeni bir araştırmada, Vanderbilt Üniversitesi, Pennsylvania Üniversitesi ve California, San Francisco Üniversitesi’nden bilim insanları, insanlar ile Neandertaller arasında dolaşımsal genler ve düzenleyici elementler arasındaki soy özel genetik farklılıkları keşfettiler. İnceleme, melezleşen gen varyantlarının, Avrupalılarda sabahçılığa karşı isteklilikte tutarlı bir artışa neden olduğunu buldu. Bu sonuçlar, insanların ve en yakın akrabalarımızın genomlarının farklı ışık/karanlık döngülerine sahip ortamlara nasıl tepki verdiğimizi genişletiyor.
Tüm anatomi olarak modern insanlar, biyolojik özelliklerinin birçoğunu şekillendiren çevresel faktörlerin etkisi altında oldukları Afrika kıtasına yaklaşık 300.000 yıl önce dayanmaktadır.
Eğer 70.000 yıl önce Avrasya’ya ulaştılarsa da, diğer homininler – Neandertaller ve Denisovanlar – 400.000 yıldan fazla bir süre orada yaşamışlardır.
Bu arkaik homininler, anatomi olarak modern insanlardan yaklaşık 700.000 yıl önce ayrıldı ve sonuç olarak, insanların ve arkaik homininlerin atası farklı çevresel koşullar altında evrimleşti.
“Her bir grup için enlem aralıklarında önemli bir varyasyon olmasına rağmen, Avrasya homininleri genellikle tutarlı olarak daha yüksek enlemlerde yaşadı ve bu nedenle daha yüksek amplitude mevsimsel değişimlere maruz kaldı” diyor California, San Francisco Üniversitesi’nden Dr. John Capra ve meslektaşları.
“Çevresel sinyallerin dolaşım biyolojisi üzerindeki etkisi göz önüne alındığında, bu ayrı evrimsel tarihlerin farklı çevrelere uyum sağlayan dolaşım özelliklerinde farkliliklara neden olduğunu hipotez ettik.”
Daha önceki çalışmalar, modern insanlardaki arkaik hominin soyunun çoğunun yararlı olmadığını ve doğal seçim tarafından temizlendiğini, ancak bazı arkaik hominin varyasyonlarının hâlâ insan populasyonlarında adaptasyon belirtileri gösterdiğini göstermiştir.
Örneğin, arkaik genetik varyantlar, Tibetlilerde yüksek irtifada hemoglobin seviyelerindeki farklılıklarla, yeni patojenlere karşı bağışıklık direnci ile, cilt pigmentasyonu seviyeleriyle ve yağ kompozisyonuyla ilişkilendirilmiştir.
Işık maruziyetinin desen ve seviyesindeki değişiklikler, evrimsel adaptasyonlara yol açabilecek biyolojik ve davranışsal sonuçlara neden olabilir.
Daha önce bilim insanları, böceklerde, bitkilerde ve balıklarda dolaşım adaptasyonunun evrimini geniş ölçüde incelemişlerdir, ancak insanlarda bu konu iyi bir şekilde araştırılmamıştır.
Neandertallerin ve Denisovanların birkaç yüz bin yıl boyunca yaşadığı Avrasya ortamları, Afrika’dan ayrılmadan önce modern insanların evrimleştikleri manzaradan daha değişken gün ışığı sürelerine sahip yüksek enlemlerde yer almaktadır.
Bu nedenle, Dr. Capra ve diğer yazarlar, Neandertallerin ve modern insanların dolaşım saatlerinde genetik farklılıklar için kanıt olup olmadığını araştırdılar.
Bir dizi 246 dolaşım genini, literatür araştırması ve uzman bilgisi kombinasyonuyla tanımladılar.
Her bir soy için özgü potansiyel olarak dolaşım saati genlerini etkileyebilecek yüzlerce genetik varyant buldular.
Yapay zeka yöntemlerini kullanarak, arkaik insanlarda splicingi değiştirmek için potansiyeli olan 28 dolaşım genini ve bugünkü insanlar ile arkaik homininler arasında muhtemelen farklı bir şekilde düzenlenmiş olan 16 dolaşım genini vurguladılar.
Bu, arkaik homininlerin ve modern insanların dolaşım saatlerinde muhtemelen işlevsel farklılıklar olduğunu gösteriyor.
Eğer Avrasya modern insanlarının ve Neandertallerin ataları melezleşmişse, bu durumda bazı insanlar Neandertallerden dolaşım varyantları elde etmiş olabilirdi.
Bu test etmek için araştırmacılar, geniş bir İngiltere Biyobankası’ndan birkaç yüz bin kişilik büyük bir kohortta, genetik varyantların uyanıklık ve uyku tercihleri ile ilişkilerini keşfettiler.
Uyku tercihi üzerinde etkisi olan birçok introgresif varyant buldular ve en çarpıcı olarak, bu varyantların tutarlı bir şekilde sabahçılığı artırdığını buldular, yani erken uyanma eğilimi.
Bu, özelliğin üzerinde bir yönlü etkiyi gösteriyor ve diğer hayvanlarda yüksek enlemlerde gözlemlenen adaptasyonlarla uyumludur.
İnsanlarda sabahçılığın artması, dolaşım saatinin kısalmasıyla ilişkilidir. Bu, yüksek enlemlerde muhtemelen faydalıdır, çünkü bu, uykunun/uyanıklığın dış timing ipuçlarıyla daha hızlı hizalanmasını sağlamıştır.
Kısalan dolaşım periyotları, yüksek enlemlerin uzatılmış yaz ışık periyotlarına senkronize olmak için meyve sineklerinde gereklidir ve kısa dolaşım periyotları için seleksiyon, doğal meyve sineği populasyonlarında enleme doğru azalan periyotlu latitudinal çizgilere yol açmıştır.
Bu nedenle, introgresif varyantlardaki sabahçılık eğilimi, yüksek enlemlerde yaşayan popülasyonlarda kısa dolaşım periyodu için seleksiyonu gösterebilir.
Yüksek enlemlerde yaşayan atalarımız için sabah kişisi olma eğilimi evrimsel olarak faydalı olabilir ve bu nedenle Neandertallerin genetik bir özelliğinin korunmaya değer olduğunu gösterebilir.
“Antik DNA, modern insanlardaki büyük ölçekli genetik çalışmalar ve yapay zeka kullanarak, Neandertallerin ve modern insanların dolaşım sistemlerinde önemli genetik farklılıklar keşfettik” diyor Dr. Capra.
“Ardından, modern insan genomlarında kalan Neandertal DNA’sını analiz ederek çarpıcı bir eğilim keşfettik: bunların çoğunun modern insanlardaki dolaşım genlerinin kontrolü üzerinde etkileri var ve bu etkiler, genellikle bir sabah kişisi olma eğiliminde tutarlı bir yönde.”
“Bu değişiklik, hayvanların yüksek enlemlerdeki dolaşım saatlerinde görülen etkilerle uyumludur ve dolaşım saatinin değişen mevsimsel ışık desenlerine daha hızlı hizalanmasını sağlar.”
“İleriki adımlarımız, bu analizleri daha çeşitli modern insan populasyonlarına uygulamak, tanımladığımız Neandertal varyantlarının model sistemlerdeki dolaşım saati üzerindeki etkilerini keşfetmek ve benzer analizleri diğer potansiyel adaptif özelliklere uygulamak olacaktır.”
Kaynak: Sci.news
Yorum Yok