İki Milyon Yıl Süren Bir DNA Macerası

Grönland, güneyden kuzeye 2.670 km, doğudan batıya 1.050 km uzanan, dünyanın en büyük adası. Üçte ikisi kuzey kutup dairesi içinde kalan adanın yaklaşık yüzde 80’i, ortalama 1.500 metre kalınlığında bir buz tabakasıyla örtülü. Sıcaklık ortalamaları ise kışın güneyde -7 ^oC, kuzeyde -34^oC civarında. İklim koşullarının yaşam için pek elverişli olduğu söylenemez. Tam da bu nedenle, 982 yılında cinayet ile suçlanarak İzlanda’dan kovulan ve Grönland’a yerleşen kâşif (!) Kızıl Erik, geri döndüğünde adaya daha fazla insan çekebilmek için bu yeni topraklara ‘’Greenland’’ yani Yeşil Ada adını vermiş. Erik’ten dürüstlük beklemesek dahi, verdiği isimde bir gerçeklik payı olduğunu yeni bir DNA araştırmasıyla keşfetmiş bulunuyoruz. Evet, Grönland 2 milyon yıl kadar önce kavak ve huş ağaçlarıyla kaplı, mastodon (fillerin uzak akrabası), geyik, kaz, karınca ve pire benzeri hayvanlarla dolu, kıyılarındaki mercan resifleri arasında yengeçlerin dolaştığı, günümüzde eşi olmayan bir ekosistemdi.

Nature dergisinde sonuçları yayımlanan bu araştırmanın en önemli özelliği, bu kadar eski bir manzarayı ortaya çıkarmak için ilk defa genetik teknolojisinin kullanılmış olması. Analiz edilen numuneler yaklaşık 2,4 milyon yaşında. 2021 yılında yürütülen başka bir araştırmada, 1,2 milyon yıl yaşındaki bir Sibirya mamutuna ait DNA incelenmişti. Bundan önceki rekor ise, 750 bin yaşında bir ata aitti.

Çok eski, kayıp dünyaların resmini çizmek isteyen bilim insanları bunu fosiller ile yapıyor. Çünkü DNA, çevre koşulları altında hızla bozuluyor ve işe yarar bir genetik bilgi elde edilemiyor. Fakat Grönland’ın kuzeyindeki Kap København bölgesinde 2006 yılından bu yana toplanan 41 adet DNA numunesi, permafrost altında çok iyi korunmuş olduğu için bilim insanlarına geçmişin kapılarını açıyor. Genelde bu kadar eski DNA örneklerine pek sık rastlanmıyor. Bir canlı, yaşamı boyunca çevresine bol miktarda kendisinden parçalar bırakıyor; saç, ölü deri parçaları, dışkı gibi. Bu döküntülerden elde edilen DNA ise, bunların hangi canlıya ait olduğunu gösteriyor, tıpkı bir barkod gibi. Bir zamanlar yaşamış bitki, hayvan ve mikroplara ait bu DNA parçacıklarına ise eDNA, yani Environmental-DNA (Çevresel-DNA) adı veriliyor. Bilim insanları bu numuneleri alarak bir olay yeri inceleme ekibi gibi çalışıyor ve o ortamda yaşamış canlıların izini sürüyor.

Bu teknoloji henüz yeni olmakla birlikte, daha önce biyoçeşitlilik takibi, istilacı türlerin incelenmesi ve yeni türlerin keşfi için kullanılmıştı. Bütün bir tarih öncesi ekosistemi yeniden canlandırmak için kullanılması ise, bu araştırmayı bir ilk yapıyor ve özel bir anlam katıyor.

Bilim insanları, söz konusu DNA örneklerini 2006 yılında toplamaya başladı. Önce, işe yarar eDNA malzemesi bulabileceklerine emin değillerdi. Bıkmadan, usanmadan yeni yöntemlerle ipuçları yakalamaya çalıştılar. Araştırma ekibinden Eske Willerslev, ‘‘Numunelere tekrar tekrar bakıyor ve iki yıl öncesine kadar her defasında başarısız oluyorduk’’ diyor.

Teknolojinin ilerlemesiyle, Willerslev’in çalışma arkadaşı jeobiyolog Karina Sand, eDNA taşıma olasılığı bulunan özel mineralleri tespit etmek için yeni yöntemler geliştirdi. Böylece, araştırmacılar quartz ve kil parçacıklarından oluşan numuneleri hedef aldı, eDNA’yı ortaya çıkardı ve sonunda sekanslamayı başardı. Daha sonra, bunu ellerindeki diğer eDNA parçacıklarıyla karşılaştırarak eşleştirme denemeleri başladı. Söz konusu eDNA numunelerinin çoğu, modern canlılarla eşleşme sağlamadı. Hatta fosil kayıtları olan hayvanlarla da eşleşme sağlanamadı. Araştırmacılar, bunun üzerine yakın akraba olabilecek türleri incelemeye aldı ve böylece daha önce kuzey kutup bölgesinde hiç kaydedilmemiş türlerle benzerlikler tespit edildi. Mastodonlar, ren geyikleri, kemirgenler, kazlar, karınca ve pire benzeri böceklerin yanı sıra, mercan ve at nalı yengeci gibi deniz canlılarının 2,4 milyon yıl önce bölgede yaşadığı belirlendi. Bunların bazıları günümüzde de Grönland’da bulunuyor, fakat Grönland, bunların birçoğu için artık fazla soğuk. Bu da, 2,4 milyon öncesine ait iklim kayıtlarını düşündürüyor, çünkü o zamanlar sıcaklıklar bölgede 11-19 ^oC daha yüksekti.

Bitkiler için de durum benzer. Geniş yapraklı kavak ve huş gibi ağaçların yanı sıra (bakteri ve mantarları da unutmayalım), kutup bölgesine has çalı ve ağaççıkların tespit edilmesi, ılıman iklim ve kutup iklimi koşullarının bir arada olduğunu gösteriyor. Bu, şu anda dünyada görmediğimiz bir iklim kombinasyonu. Fakat yakın zamanda görmeyeceğimiz anlamına gelmiyor. Şu anda içinde bulunduğumuz çağ, insan kaynaklı küresel ısınmayla birlikte hızla değişiyor. Kutuplarda yine benzer iklim koşullarının oluşması mümkün. Doğal süreçlerde bitkiler ve hayvanlar bu değişime ayak uydurabiliyor ve yer değiştirerek koşullara uyum sağlayabiliyor. Fakat şu anda karşı karşıya olduğumuz iklim değişikliği, canlıların uyum sağlayamayacağı kadar hızlı gerçekleşebilir, dolayısıyla ısınan havalarla birlikte özellikle bitkilerin binlerce kilometrelik mesafelere geri çekilmesi mümkün olmayabilir. Bu durumda, bitkilerle beslenen otçul hayvanların da fazla şansı kalmayacaktır. Bu araştırmada etçil hayvanların izine rastlanmadığı belirtiliyor, fakat bu kadar karmaşık bir ekosistemde etçil hayvan olmamasının gerçekçi olmadığı da söyleniyor. Muhtemelen ilerleyen deneylerde etçil hayvanlar ait DNA parçaları da bulunacaktır.

Willerslev’e göre, ‘‘çok eski DNA örneklerini inceledikçe, birçok canlının kökeni hakkında çığır açıcı bilgiler edinebilir, hatta insanlığın ataları hakkında yepyeni şeyler öğrenebiliriz. Olasılıklar sonsuz görünüyor.’’