Zaman Ayırmak Fark Yaratır

Neandertaller modern insanın en yakın akrabalarıdır. Bu nedenle beynin gelişimi ile ilgili olarak onlarla yapılan karşılaştırmalar günümüz insanını benzersiz kılan şeyler hakkında büyüleyici bilgiler sağlayabilir. Beynin dış tabakasının en büyük bölüm olan neokorteks memelilere özgüdür ve birçok bilişsel kapasite için çok önemlidir. Neokorteks hem Neandertallerin hem de modern insanın atası olan türlerin evrimi sırasında dramatik bir şekilde genişlemiş ve hem Neandertallerin hem de modern insanların benzer boyutlarda beyine sahip olmasıyla sonuçlanmıştır. Bununla birlikte modern insan beyni ve Neandertal beyninin gelişim ve işlev farklılıkları hakkında neredeyse hiçbir şey bilinmiyor.

Dresden'deki Max Planck Moleküler Hücre Biyolojisi ve Genetiği Enstitüsü (MPI-CBG) ve Leipzig Max Planck Evrimsel Antropoloji Enstitüsü (MPI-EVA) araştırmacıları modern insanlarda Neandertallere göre nöral kök hücrelerinin kromozomlarını bölünmeye hazırlamak için daha fazla zaman harcadığını buldu. Bu sürecin uzaması kromozomlar yavru hücrelere dağıtıldığında daha az hatayla sonuçlanır ve beynin gelişimi ve çalışması üzerinde sonuçlar doğurabilir. Bu çalışma modern insanlar ve Neandertaller arasındaki beyin gelişimindeki hücresel farklılıkları göstermektedir.

Modern insanın ataları Asyalı akrabaları olan Neandertaller ve Denisovalardan ayrıldıktan sonra hücre ve dokulardaki proteinlerin yapı taşları olan yaklaşık yüz amino asit modern insanda değişmiştir. Bu değişikliklerin biyolojik önemi büyük ölçüde bilinmemektedir. Ancak bu amino asit değişikliklerinden altısı hücre bölünmesi sırasında genetik bilginin taşıyıcısı olan kromozomların iki yavru hücreye dağılımında kilit rol oynayan üç proteinde olmuştur.

Modern İnsan Varyantlarının Beyin Gelişimi Üzerindeki Etkileri

Neokorteks gelişimi için bu altı değişikliğin önemini araştırmak amacıyla bilim insanları ilk olarak modern insan varyantlarını farelerde tanıttılar. Fareler bu altı amino asit pozisyonunda Neandertallerle aynıdır, bu nedenle bu değişiklikler onları gelişen modern insan beyni için bir model haline getirdi. Araştırmanın baş yazarı Felipe Mora-Bermúdez, keşfi şöyle anlatıyor: "Proteinlerin ikisinde yer alan üç modern insan amino asidinin, kromozomların hücre bölünmesi için hazırlandığı faz olan metafazın uzamasına neden olduğunu bulduk. Bu tıpkı modern insanlarda olduğu gibi, nöral kök hücrelerinden yavru hücrelerine kromozom dağıtıldığında daha az hataya yol açar."

Neandertal amino asit setinin zıt etkiye sahip olup olmadığını kontrol etmek için, araştırmacılar daha sonra insan beyni organoidlerine atalara ait amino asitleri tanıttılar. Mora-Bermúdez "Bu durumda metafaz kısaldı ve daha fazla kromozom dağılım hatası bulduk. KIF18a ve KNL1 olarak bilinen proteinlerdeki bu üç modern insan amino asit değişikliği Neandertal modeller ve şempanzelere kıyasla modern insanlarda daha az kromozom dağılım hatası görülmesini açıklıyor. Trizomi ve kanser gibi hastalıklarda görülebileceği gibi, kromozom sayısında hatalara sahip olmanın hücreler için genellikle iyi bir durum olmadığını biliyoruz." dedi.

Çalışmayı denetleyen Wieland Huttner: "Çalışmamız, modern insan beyninin evriminin ve işlevinin bazı yönlerinin Neandertaller ve modern insanlar benzer büyüklükte beyinlere sahip olduklarından, beyin boyutundan bağımsız olabileceğini ima ediyor. Bulgular ayrıca Neandertallerdeki beyin fonksiyonunun, kromozom hatalarından daha fazla etkilenmiş olabileceğini gösteriyor." diye özetledi.

Diğer bir çalışma denetleyicisi olan Svante Pääbo, azalan hata oranının beyin işleviyle ilgili modern insan özelliklerini etkileyip etkilemediğini araştırmak için gelecekteki çalışmalara ihtiyaç olduğunu ekledi.