New York Üniversitesi öncülüğündeki araştırma ekibi, 1,3–3 milyon yıl öncesine ait fosil kemiklerde tespit edilen binlerce metabolik molekülün, hayvanların beslenme biçimlerinden taşıdıkları hastalıklara ve yaşadıkları iklim koşullarına kadar pek çok bilgiyi ortaya koyduğunu açıkladı.
HABER MERKEZİ – Fosilleşmiş kemiklerin içinde hapsolmuş mikroskobik kimyasal izler, tarihöncesi hayata dair şaşırtıcı ayrıntıları ortaya koyuyor.
New York Üniversitesi (NYU) öncülüğündeki uluslararası bir araştırma ekibi, 1,3 ila 3 milyon yıl önce yaşamış hayvanlara ait fosil kemiklerde binlerce metabolik molekül tespit etti. Nature dergisinde yayımlanan bulgular, hayvanların ne yediğini, hangi hastalıkları taşıdığını ve yaşadıkları çevrenin iklim koşullarını ortaya koyuyor.
Araştırmacılar, fosil kemiklerde korunan metabolizma ilişkili molekülleri ilk kez bu kapsamda incelemeyi başardı. Bu kimyasal izler, yalnızca hayvanların biyolojisine değil, aynı zamanda o dönemki sıcaklık, yağış, toprak yapısı ve bitki örtüsü gibi çevresel koşullara dair de ayrıntılı bilgiler sunuyor. Çalışma, söz konusu bölgelerde geçmişte bugüne kıyasla çok daha sıcak ve nemli iklimlerin hakim olduğunu gösteriyor.
HASTALIKLAR HAKKINDA BİLGİ VERİYOR
Metabolitler; sindirim ve vücuttaki diğer kimyasal süreçler sırasında üretilen moleküller olarak hastalık, beslenme ve çevresel maruziyet hakkında bilgi veriyor. Günümüzde tıp araştırmalarında yaygın biçimde kullanılan metabolomik yöntemler, fosillerde ise bugüne kadar neredeyse hiç uygulanmamıştı. Antik kalıntılarla ilgili çalışmalar çoğunlukla DNA’ya dayanırken, DNA daha çok genetik akrabalıkları ortaya koyuyor.
Araştırmaya liderlik eden NYU Diş Hekimliği Fakültesi öğretim üyesi Timothy Bromage, kemik metabolizmasına uzun süredir ilgi duyduğunu belirterek, “Kemik, fosilleşmiş kemik de dahil olmak üzere metabolitlerle dolu” dedi. Bromage, kemik dokusunun gözenekli yapısı ve içindeki mikroskobik kan damarları sayesinde, dolaşımdaki metabolitlerin kemik içinde hapsolup milyonlarca yıl korunmuş olabileceğini ifade etti.
Bu varsayımı test etmek için ekip, molekülleri tanımlamak amacıyla “kütle spektrometrisi” kullandı. Modern fare kemiklerinde yaklaşık 2 bin 200 metabolit tespit edildi. Aynı yöntem, bazı örneklerde kolajen proteinlerinin de belirlenmesini sağladı.
Yöntem daha sonra Tanzanya, Malavi ve Güney Afrika’dan elde edilen, 1,3 ila 3 milyon yıl öncesine tarihlenen fosil hayvan kemiklerine uygulandı. Erken insan faaliyetleriyle bilinen bu bölgelerde bulunan fosiller; kemirgenler ile antilop, domuz ve fil gibi daha büyük hayvanlara aitti. Binlerce metabolit tespit edilirken, bunların önemli bir kısmının günümüzde yaşayan türlerle büyük benzerlik gösterdiği belirlendi.
BESLENME BİÇİMLERİNE DAİR BİLGİLER
Kemiklerdeki kimyasal izler, hayvanların beslenme biçimleri ve sağlık durumlarına dair de bilgiler sundu. Bazı metabolitler, amino asitler, karbonhidratlar, vitaminler ve minerallerin parçalanması gibi normal biyolojik süreçlere işaret etti. Bazı moleküller ise östrojenle ilişkili genlerle bağlantılı bulunarak, kimi fosillerin dişi hayvanlara ait olduğunu gösterdi.
Araştırmanın dikkat çekici bulgularından biri, Tanzanya’daki Olduvai Gorge bölgesinde bulunan ve yaklaşık 1,8 milyon yıl öncesine tarihlenen bir yer sincabı fosilinde ortaya çıktı. Kemikte, günümüzde insanlarda uyku hastalığına yol açan Trypanosoma brucei parazitine özgü bir metabolit saptandı. Bromage, “Sincabın kemiğinde, bu parazitin biyolojisine özgü bir metabolit bulduk. Aynı zamanda hayvanın, muhtemelen parazite bağlı olarak geliştirdiği anti-enflamatuar metabolik yanıtı da gördük” dedi. Araştırmacılara göre metabolik analizlerin fosil çalışmalarına uygulanması, tarihöncesi ekosistemlerin bugüne kadar mümkün olmayan bir ayrıntı düzeyiyle yeniden inşa edilmesini sağlayabilir. Çalışma, ABD, Fransa, Almanya ve Kanada’dan bilim insanlarının katkılarıyla yürütüldü ve Leakey Vakfı ile ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından desteklendi.
