Ahtapot DNA’sı Uzaylı mı?

Hafta sonu çıkan haberlerde ahtapot DNA’sının Dünya’daki canlılardan tümüyle farklı olduğu öne sürüldü. Peki kabuksuz bir kafadan bacaklı olan ahtapotlar, genetik açıdan diğer yumuşakçalardan çok farklı oldukları için gerçekten uzaylı mı? Birlikte görelim.

Yumuşak uzaylı

Bilim insanları ahtapot DNA’sını bilgisayarla ilk kez tam olarak analiz ettiler ve ahtapot genleriyle diğer omurgasız canlı türleri arasında büyük farklar olduğunu tespit ettiler.

Öncelikle ahtapot DNA’sında bulunan genlerin sırası farklı. İkincisi de zeki beyin gelişiminde rol alan ve eskiden sadece omurgalılarda bulunduğu düşünülen bazı kritik genlerin ahtapot DNA’sında olduğu ortaya çıktı. Peki bu ne anlama geliyor? Ahtapotun zeki bir uzaylı olduğu anlamına mı?

İlgili yazı: Hayat Neden Var? >> Yeni hayat teorisi ve evrimin termodinamik kökenleri

 

Yok öyle bir şey!

Chicago Üniversitesi nöroloji, organizma biyolojisi ve anatomi doçenti Clifton Ragsdale konuyla ilgili açıklamasında şunları söylüyor:

“Geçenlerde kaybettiğimiz İngiliz zoolog Martin Wells ahtapotlar uzaylıdır demişti. Nitekim ahtapotlarda beyin gelişimini hızlandıran ve bukalemun gibi renk değiştirerek kamuflajı kolaylaştıran özel genler var. Bunlar büyük bir beyin, hassas bir deri ve çevik vantuzların oluşmasında rol alıyor.”

Ancak, Ragsdale ahtapotlarda Dünya’daki hiçbir canlı türünde bulunmayan tümüyle farklı genler var demiyor! Sadece “Ahtapot DNA’sındaki genler, ahtapotun evrimsel olarak akraba olduğu yumuşakçalar ve omurgasızlardan çok daha farklı bir sırayla dizilmiş” diyor.

İlgili yazı: Dünya’da hayatın kökeni Mars mı?

 

Kısacası ahtapot uzaylı değil

Buna karşın bilim insanları ahtapot DNA’sının diğer türlerden çok farklı olduğunu söylemek için esprili bir şekilde İngilizce “alien” kelimesini kullandılar. Oysa alien sadece uzaylı anlamına gelmiyor. Alien aynı zamanda “farklı” demek.

Nitekim uzaylı ahtapot haberinin hangi siteler ve gazetelerde yayınlandığına baktığımızda bunların magazin basını olduğunu görüyoruz. Özetle ahtapotun uzaylı olduğu haberi asparagas. 😀

İlgili yazı: Evrende Hayat 9,7 Milyar Yıl Önce mi Ortaya Çıktı?

 

Ahtapot nedir?

Ahtapot hakkındaki bilimsel gerçekleri merak ediyor musunuz? Ahtapotun genlerinin genetik akrabalarından neden farklı olduğunu ve bunun canlıların oluşumuna nasıl ışık tuttuğunu öğrenmek istiyor musunuz? O zaman bilimsel gerçekler için aşağıdan devam edelim.

Boğaz’daki balık sofralarının aranan mezelerinden olan ahtapotlara ek olarak mürekkep balıkları, supyalar ve sedefli deniz helezonları kafadan bacaklılar sınıfına giriyor.

Kafadan bacaklılar (Cephalopoda), çok hücreli omurgasız hayvanların yumuşakçalar (Mollusca) şubesinin en gelişmiş sınıfı. Büyük bir kafaya ve kompleks sinir sistemlerine sahip kafadan bacaklılarının başının ön kısmından vantuzlu (çekmenli) veya çengelli kollar uzanıyor.

Kafadan bacaklılar vantuzları ve çengelleri sayesinde avlarını yakalıyor, pusu kurmak, yuva yapmak, yumurtlamak veya yırtıcılardan kaçmak için deniz tabanında sürünerek ilerliyorlar.

İlgili yazı: İnsan DNA’sına Yeni Harfler Ekleniyor, Sentetik İnsan Geliyor

 

600 milyon yıllık hayvanlar tarihi

580 milyon yıl önce Dünya’daki modern hayvanların ataları denizde ortaya çıktı. Bu gelişme hayvanlar ve bitkilerin karaya çıkmasından önceydi. Ahtapotların soyu da 500 milyon yıldan eskiye uzanıyor.

Kafadan bacaklılar sadece ışık gören sığ sularda ve 200-300 metreye kadar inen kıta sahanlıklarında değil, okyanuslarda hemen her derinlikte yaşıyorlar. Kimyasal sensörlere sahip vantuzlar gibi kendilerine has organları var. Karmaşık bir yapıya sahip kolları koparsa yenileyebiliyorlar.

Ayrıca kafadan bacaklılar arasında, omurgalılar alt şubesine ait insanlar gibi gözleri ön tarafa bakan, stereoskopik görüşe (derinlik algısına) sahip olan ve dünyayı bizim gibi renkli gören türler var. İçlerinden bazıları ise bukalemunlardan çok daha karmaşık bir renk değiştirme ve kamuflaj sistemine sahip.

İlgili yazı: Dünya’da hayat sıfırdan başlasa insanlar tekrar ortaya çıkabilir miydi?

 

Denizlerin en zeki canlıları

Kafadan bacaklılar büyük ve gelişmiş beyinleri sayesinde en zeki omurgasızlar arasında bulunuyor. Kompleks beyinleriyle karmaşık problemleri çözüyor ve yeni konuları öğrenebiliyorlar.

Ragsdale ve arkadaşları, kafadan bacaklılar arasında en zeki canlılar olan ahtapotların genetik kodunu araştırmaya karar verdiler ve bunun için de California iki benekli ahtapotunu seçtiler (Octopus bimaculoides). Kılı kırk yararak DNA’daki her baz çiftini 60 kez analiz ettiler.

Gen bilimciler ahtapot genomunu (gen dizisini) okumak için sadece gen haritasını çıkarmakla yetinmediler. Aynı zamanda genlerin RNA seviyesinde ne kadar etkili olduğunu gösteren epigenetik haritayı da çıkardılar (gen ifadesi haritası). Bunun için iç organlar ve bezler dahil, ahtapotlardan 12 farklı doku örneği aldılar.

İlgili yazı: İngilizler Artık İki Anneden Doğacak

 

Peki ne çıktı?

Ahtapotların neredeyse uzaylı olduğu ortaya çıktı. Ahtapot DNA’sı diğer canlılarla ve bizimle aynı alfabeyi kullanıyor ama dili farklı. Biz Türkçe konuşuyorsak ahtapotlar çok daha farklı olan Navaho dilini kullanıyorlar (Kuzey Amerika yerlilerinin konuştuğu bir dil).

Üstelik bugüne dek sadece insanlar gibi omurgalı türlerde bulunduğu düşünülen özel sinir sistemi genlerine sahipler. Bu da diğer omurgasız ve yumuşakçalardan çok daha gelişmiş bir beyinleri olduğu anlamına geliyor.

 

Ancak kısa menzilli beyin

İnsan beyninin en büyük avantajlarından biri, beyin kabuğundaki iki nöronun uzun sinir ağları sayesinde oldukça uzaktan iletişim kurabilmesi.

Bu avantaj beynimizin çok zeki olmasına ve aynı zamanda yaşlılarda Alzheimer hastalığına yol açıyor; çünkü uzun sinir ağlarındaki sinyal kaybını miyelin kılıfıyla önlüyoruz. Alzheimer’da sinirleri kaplayan miyelin aşınıyor ve bu da nöronların birbiriyle iletişim kurmasını engelleyerek bunamaya yol açıyor.

Ahtapot beynindeki nöronlarda ise miyelin yok ve bu yüzden beyinde uzun mesafeli iletişim kuramıyorlar. Buna karşın ahtapotlarda protokaderin genleri var.

Bu gen sayesinde, beyin kabuğunda sadece kısa mesafelerde iletişim kurabilen ahtapot nöronları, komşu nöron gruplarına da sinyal yollayabiliyor. Bu da beynin genetik sınırlamaları aşarak işlem kapasitesini artırmasını ve ahtapotların çok daha zeki olmasını sağlıyor!

 

İnsandan daha çok gen

Gen bilimciler California iki benekli ahtapot DNA’sının 2,7 milyar baz çifti içerdiğini buldular. Bunların büyük kısmı da inci kolye gibi tekrarlanan dizilerden oluşuyor. Ahtapot geninde vücudu inşa eden yapıtaşlarını imal eden 33 binden fazla protein kodlayıcı gen bulunuyor. Bu da ahtapot genomunun insan genomundan biraz daha küçük olduğunu, ama daha fazla gene sahip olduğunu gösteriyor.

Bu yüzden kısmen uzaylı

Zeki beyin için miyelin kılıfı olmasını beklersiniz, ama ahtapotlar başka bir şekilde zeki olmanın yolunu bulmuşlar. Genomları da insandan küçük ama bizim kadar karmaşık.

Ahtapotlar herkes gider Mersin’e, biz gider tersine diyerek bildiklerini okuyor; ama böylelikle genetik olarak insandan farklı zeki canlı türleri de olabileceğini gayet güzel kanıtlıyorlar. Bu açıdan hem dış gezegenlerde gerçek uzaylı olabileceğini hem de Dünya’daki tek zeki türün insan olmadığını gösteriyorlar.

Elbette insanlar kadar zeki olmasa da yunuslar, kargalar, saksağanlar, Bonobo şempanzeleri gibi zeki canlı türleri var. Ancak ahtapotlar, yunuslar ve kuşlar insandan farklı vücuda sahip zeki canlı türleri olduğunu göstermek açısından daha önemli.

İlgili yazı: Ölümsüzlük Arayışı >> Google’a göre insanlar 500 yıl yaşayabilir

 

Ahtapot genomu nasıl oluştu?

Evrim fosiller ve kemiklerle değil, laboratuarda yapılan genetik testlerle kanıtlandı. Bu sebeple bilim insanları sadece canlıların gen haritasını çıkarmakla kalmıyor. Aynı zamanda genetik olarak nasıl evrim geçirdiklerini bulmak istiyor.

Bunun için farklı canlıların genlerinin birbirine ne kadar benzediğine, yani ne kadar yakın akraba olduklarına bakmakla kalmıyorlar. DNA’daki genlerin nasıl ortaya çıktığı ve nasıl dizildiğiyle de ilgileniyorlar.

 

 

Örnek verelim

Uzun ve karmaşık bir DNA oluşturmanın en kolay yolu çok sayıda gen alarak bunları DNA’da defalarca kopyalamaktır. Canlılar arasındaki farklar gen çeşitliliğinden çok, aynı genlerin farklı şekillerde ne kadar sık dizildiğine bağlı olduğu için yeni canlı türleri türetmenin en iyi yolu budur.

Daha doğrusu ahtapot DNA’sına bakana kadar öyle sanıyorduk (sonuçta omurgalıların atalarında tam genom kopyalama olayı son 300 milyon yılda iki kez görüldü). Her durumda ahtapotlar bizi yine şaşırttı.

Ahtapotların karmaşık DNA’sı, DNA’nın büyük parçalarının (bunları oluşturan çok sayıda gen ailesinin) bir bütün halinde kopyalanmasıyla ortaya çıkmamıştı. Bunun yerine, DNA’daki birkaç özel gen ailesi alınmış ve bunlar birbiriyle şarkı listesi karıştırır gibi katıştırılmıştı. Böylece DNA dilinde yeni kelimeler türetilerek yeni ahtapot genleri ortaya çıkmıştı!

İlgili yazı: Hyundai Giyilebilir Robot Üretti >> Dış iskelet ile süper işçi çağı başlıyor

 

Karışık salata DNA

Normalde canlılarda benzer genler DNA’da aynı yerde bulunur. Örneğin kol ve bacak genlerimiz DNA’mızdaki diğer kol ve bacak genleriyle bir arada gruplanıyor. Oysa ahtapotlarda durum farklı: Bir vantuz geni DNA’nın başında, diğer vantuz geni ise DNA’nın sonunda. Resmen 5 kişinin çanaktan çalakaşık yediği karışık salata! 😮

Sıçrayan genler

Gen bilimciler teknik olarak ahtapot genomunda çok sayıda transpozon var diyorlar; yani sıçrayan genler. Ahtapot genleri DNA basamakları arasında çekirge gibi sıçrıyor. Özellikle zeki ahtapot beynini oluşturan genler 500 milyon yıllık evrim sürecinde çekirge gibi oradan oraya sıçramış bulunuyor.

İlgili yazı: Neden Sevişiyoruz? >> Seksin yararlarıyla zararları

 

Peki bu ne anlama geliyor?

Büyük olasılıkla evrimi hızlandırıyor. Sonuçta transpozonlar gen ifadesini değiştirerek gen dizisinin (genlerin sırasının) değişmesine yol açıyor.

Bundan önceki yazımda sizlere gen ifadesi bilimini (epigenetik) anlatmıştım. Burada detaya girmeyeceğim; ama gen ifadesi, kısaca genlerin geçici bir süre için aktif hale gelmesi demek. Örneğin DNA’nızda uyuyan genler var. Bunlar yılda birkaç kez ve birkaç saniyeliğine aktif olabilirler.

Sık sık aktif olan genler bile ruh halinizden, ne yediğinizden, stresli olup olmadığınızdan, sigara ve alkolden etkileniyor. Yanlış gen kombinasyonlarının aktive olması genetik kodunuzu değiştirmiyor, fakat kanser olma riskini artırabiliyor. Belki de sıçrayan genler ahtapot DNA’sının mutasyon geçirerek evrimleşmesini kolaylaştırıyor.

Ragsdale’in Nature’da yayınlanan makalesinin¹ ortak yazarı Caroline Albertin konuyu şöyle açıklıyor: “Birkaç belirgin istisna dışında ahtapotlarda normal omurgasız genomu var, ama bu tümüyle yeniden düzenlenmiş. Sanki birisi genomu blendere koyup yumurta gibi çırpmış. Bu da ahtapot epigenetiğini tümden değiştirmiş.”

İlgili yazı: Evren’deki En Şaşırtıcı Gerçek Nedir? >> Hayatın fiziksel anlamına dair 3 bilimsel cevap

 

Enteresan

İyi bir yemeği tadarak anlarsınız; ama ahtapotların bizim gibi dili yok. Onlar vantuzlarıyla tadıyorlar ve bu sıra dışı özelliği de ahtapot DNA’sının karışık salata olmasına borçluyuz:

Gen bilimciler ahtapot genlerinde RNA moleküllerin büyük ölçüde yeniden yazıldığını gördüler. Bunlar ahtapotların kendi genetik kodunu değiştirip yeni bir canlı türüne dönüşmeden protein dizilerini değiştirmesini sağlıyordu.

Ahtapotların en çok değişen proteinleri de (evet, bildiniz!) beyin süreçlerini kontrol eden proteinler. Muhtemelen ahtapotlar üstün zekasını bu sıra dışı gen dizme yöntemine borçlu.

İlgili yazı: NASA Mars’ta Akarsu Buldu >> Sıvı su varsa hayat da olabilir

 

Bu ne demek?

Muhtemelen insanların genetik kodunu değiştirmeden insanlara süper güçler kazandırmaktan bahsediyoruz. İnsan DNA’sında daha keskin kulaklar, daha keskin gözler, daha gelişmiş tat alma duygusu gibi saklı genetik potansiyeller var.

Bu durumda normal bir insandan daha uzun süre koşan, daha az yorulan, daha uzun süre aç-susuz kalan; kısacası zor doğa şartlarında hayatta kalma şansı yüksek olan bir insan yaratabiliriz. Hem de insanların genetik kodunu değiştirmeden (sadece epigenetik müdahale ile).

Küresel ısınmaya bağlı iklim değişikliği ve çevre kirliliğinde kansere yakalanmadan hayatta kalmak için ileride buna ihtiyacımız olacak (30 yıl içinde). Hatta insan ömrünü de bu şekilde uzatabilir ve ihtiyarlıkta daha sağlıklı yaşayabiliriz.

İlgili yazı: Satürn’ün Uydusunda Hayat Var mı? >> Cassını Enceladus gayzerlerinden su örneği aldı

 

Sentetik biyoloji

Bugün insan DNA’sını ölümsüz olacak kadar çözmedik; fakat mevcut DNA üzerinde oynama yaparak daha güçlü, zeki ve sağlıklı insanlar tasarlamamız mümkün.

Günümüzde gen mühendisliğinin modası geçiyor, bunun yerine sentetik biyoloji geliyor; çünkü genetik kodu yeni canlı türleri tasarlayacak kadar iyi bilmiyoruz. Ancak, mevcut canlılara yeni özellikler kazandırabiliriz ki buna sentetik biyoloji diyoruz.

İlgili yazı: Mars Atmosferini Nasıl Kaybetti? >> Maven der ki atmosferi Güneş yok etti

 

Ahtapotların çılgın genleri

DNA katlama sanatı yazımda belirttiğim gibi gen ifadesiyle oynamak ateşle oynamak gibidir. DNA’daki onlarca, yüzlerce gen saniyenin orda biri kadar kısa bir süre için aktive olabilir. Elimizde DNA’da hangi genlerin kendini nasıl ve ne zaman ifade ettiğini takip eden gerçek zamanlı bir biyolojik gözetleme sistemi yok.

Biz bunu geliştirene kadar da normal file mamut geni ekleyip kutupta yaşayan tüylü fil geliştirmek, insan ömrünü uzatmak veya kanseri kök hücre tedavisiyle ortadan kaldırmak mümkün olmayacak. Ancak, artık bunların hayal olmadığını biliyoruz. Ahtapotların çılgın DNA’sı bunu gösteriyor.

İlgili yazı: Mars’a Gidenler Nasıl Yaşayacak? >> Astronot James Reılly anlatıyor

 

Kafadan bacaklı konsorsiyumu

Bilim insanları ahtapotların ve akrabalarının genetik kodunu okumak için Kafadan Bacaklılar Gen Dizme Konsorsiyumu kurdular:

Ragsdale’e göre, “Ahtapotların sıra dışı genomu kafadan bacaklıların genetik özelliklerini tespit etmemizi ve böylece yaşam ağacında karşılaştırmalı evrimsel araştırmalar yapmamızı; yani farklı türlerin karşılıklı olarak nasıl evrim geçirdiğini görmemizi kolaylaştırıyor.”

“Omurgalı hayvanların nöron genlerini de içeren ahtapot genomu kafadan bacaklılar ile omurgalılar arasındaki evrimsel bağın kökenlerini ortaya koyuyor. Böylece bu harika hayvanlar hakkında günümüze dek sorulamamış yepyeni sorular için benzersiz bir kaynak oluşturuyor.”

Gelecek kuşakların aileden geçebilecek kanser riskine, çevre kirliliğine ve stresli bir hayat yaşamalarına rağmen sağlıklı büyümesini istemez misiniz? O zaman zeki ahtapotların sıra dışı uzaylı genlerine iyi bakın. Tıbbın geleceği kafadan bacaklılarda yatıyor.