Süt Devrimi

1970’lerde, arkeolog Peter Bogucki Polonya’nın merkezindeki bereketli ovalarda yer alan bir Taş Devri bölgesinde kazı yapıyorken tuhaf el yapımı bir çeşit ürünle karşılaştı. Orada 7000 yıl önce yaşamış olan insanlar merkez Avrupa’nın ilk çitfçileriydiler ve arkalarında minik delikler ile noktalı çömlek parçaları bırakmışlardı. Sanki saman parçaları ile delinmiş kaba, kırmızı pişmiş kil gibi görünüyordu.

Arkeoloji literatüründe geriye baktığında, Bogucki diğer antik delikli çömlek örneklerini buldu. “Çok sıradışılardı – insanlar yayınlarda onlara hemen her zaman yer vermelidir” diyen Bogucki halen New Jersey’deki Princeton Üniversirtesi’nde çalışmaktadır. Peynir süzmekte kullanılan benzer bir şeyi arkadaşının evinde görmüştü, bu sebeple çömleğin peynir yapımıyla alakalı olabileceği iddiasında bulundu. Fakat iddiasını test etmenin hiçbir yolu yoktu.

Mélanie Roffet-Salque onları çıkarıp ve kil ile korunmuş yağlı kalıntılarını analiz edene kadar, 2011’e değin gizemli çömlek parçaları depoda kaldı. İngiltere’nin Bristol Üniversitesi’nde jeo-kimyacı olan Roffet-Salque, bol süt ve yağ izleri buldu – ki ilk çiftçilerin çömleği, sıvı peynir altı suyundan yağlı sütün katı unsurlarını ayırmak için elekler gibi kullandığının kanıtıydı. Bu, Polonya kalıntıları dünyada peynir yapımının bilinen en eski kanıtı yapmaktadır.

Roffet-Salque’nin iz sürüşü Avrupa’da sütün tarihi hakkındaki keşif dalgalarının bir parçasıdır. Birçoğu 2009’da başlatılan 3.3 milyon euroluk (4.4 milyon Amerikan doları) bir projeden gelmektedir ve arkeologları, kimyagerleri ve genetikçileri ihtiva etmektedir. Bu grubun aydınlattığı süt ürünlerinin derin yollarından elde edildiğine dair bulgular, kıta üzerindeki insan yerleşimini şekillendirmiştir.

En son gerçekleşen buzul çağı döneminde, sütte bulunan esas şeker yani laktozu parçalamak için gereken laktaz enzimini üretememelerinden –çocuklar hariç- dolayı  süt esasen yetişkinler için bir toksindi. Fakat yaklaşık 11.000 yıl önce Ortadoğu’da tarımın avcı-toplayıcılığın yerini almasıyla sığır çobanları, peynir veya yoğurt yapmak için sütü mayalayıp tolere edilebilir seviyelere getirerek süt ürünlerinde laktozu nasıl azaltabileceklerini öğrendiler. Birkaç bin yıl sonra, Avrupa genelindeki bir genetik mutasyon insanlara, hayatları boyunca laktoz üretebilme ve süt içebilme yeteneği verdi. Bu adaptasyon, hasat başarısız olduğunda o toplulukların hayatlarını devam ettirebilmeleri için yeni zengin bir beslenme kaynağının yolunu açtı.

Bu iki aşamalı süt devrimi, güneyden Avrupa’ya  doğru sürüklenen ve binlerce yıl orada yaşamış olan avcı-toplayıcı kültürlerin yerini alan çiftçi ve çoban gruplarının izini sürmede asal bir faktör olabilir. University College London’da  nüfus genetikçisi olan Mark Thomas “Arkeolojik bakış açısından kuzey Avrupa’nın içlerine çok hızlı yayılmışlar” demektedir. Dünyanın birçok bölgesindekinin aksine bu göç dalgası Avrupa üzerinde kalıcı bir etki bıraktı, ki pek çok insan şimdilerde sütü tolere edebilmektedirler. Thomas ayrıca “Avrupalıların büyük bir kısmı, Avrupa’daki ilk laktaz kalıcı süt üreticilerinin soyundan gelmiş olabilirler” demektedir.

Güçlü Mideler

Tüm dünya genelinde küçük çocukların neredeyse tamamı laktaz üretirler ve annelerinin sütündeki laktozu sindirebilirler. Fakat olgunlaştıkça, birçoğunun laktaz geni devredışı kalır. İnsan nüfusunun sadece  % 35’i yaklaşık yedi veya sekiz yaşından sonra laktozu sindirebilir. İngiltere’deki York Üniversitesi’nden arkeolog Oliver Craig “Eğer laktozu tolere edemiyorsanız ve bir pint (bir bira bardağı miktarı ölçektir ç.n.) sütün yarısını içerseniz, gerçekten hastalanırsınız. Çileden çıkaran bir ishal – esasen dizanteri” demektedir.

Süt sindirimi yeteneğini koruyan pek çok insan, laktaz genden pek de uzak olmayan genomik bir bölgedeki DNA bazı sitozini  timinle değiştiren tek bir nükleotidle ilişkili görünen özelliği Avrupa’ya atalarının getirdiğini takip edebilirler. Ayrı mutasyonlara bağlı gibi görünen Batı Afrika, Ortadoğu ve Güney Asya’da laktazın kalıcı olması da cepteki diğer husustur.

Avrupa’daki tek nükleotid değişimi nispeten son zamanlarda meydana geldi. Thomas ve çalışma arkadaşları, modern toplumlardaki genetik varyasyonlarının zamanlamasına ve ilgili genetik mutasyonun antik toplumlarda yayılmasının nasıl gerçekleşebileceğini yayınlayan bilgisayar simülasyonlarına bakarak tahminde bulundular. LP alel lakaplı laktaz dayanıklılığının, Macaristan’ın geniş, bereketli ovalarında yaklaşık 7.500 yıl önce ortaya çıktığını öne sürdüler.

Güçlü Gen

İlk önce Lp alel ortaya çıktı, bu büyük bir seçilim avantajı sundu. 2004’teki bir çalışmada, araştırmacılar, mutasyonla birlikte insanların bundan yoksun olanlardan % 19 kadar daha verimli yavrular ürettiklerini hesapladılar. Araştırmacılar bunu, “genom içerisindeki henüz görülmemiş en güçlü herhangi bir genin” seçilim derecesi olarak isimlendirdi.

Birkaç yüz neslin üzerinde birleşmiş olan bu avantaj, bir kıtayı devralmada bir nüfusa yardımcı olabilir. Thomas, ama sadece “nüfus taze süt kaynağına sahip olmalıdır ve sütçülük yapmalıdır” diyor. “Bu kültürle birlikte evrilen bir gendir. Biri diğerini beslemektedir.”

Thomas, bu etkileşimin tarihini araştırmak için Almanya’nın Mainz şehrindeki Johannes Gutenberg Üniversitesi’nde paleo-genetikçi olan Joachim Burger ve York Üniversitesi’nde biyo-arkeolog olan Matthew Collins ile bir ekip kurdu. Avrupa çapında ilk kariyer araştırmaları yapan bir düzine kişiyi bir araya getiren, LeCHE olarak bilinen (Avrupa’nın erken kültürel tarihindeki laktaz izi / Lactase Persistence in the early Cultural History of Europe) multidisipliner bir projeyi organize ettiler.

Antik çömlek kimyası, arkeoloji ve moleküler biyoloji çalışan insanlarla birlikte LeCHE, moden Avrupalıların kökenleri hakkındaki önemli bir sorunu gidermek için katılımcılara ayrıca umut oldu. Thomas “Ortadoğu’dan gelen çiftçilerin veya yerli avcı-toplayıcıların soyundan olup olmadığımız, arkeolojide sürekli sorulan bir soru haline gelmiştir” demektedir. Argüman yer değiştirmeye karşı olarak evrimi öne sürmektedir. Avrupadaki avcı-toplayıcıların yerli nüfusları çiftçilik ve çobanlıkla mı meşgul oldu? Veya genler ve teknoloji kombinasyonu sayesinde, yerlileri safdışı bırakan tarım kolonicilerinin bir akını mı oldu?

İpucu olan delillerden bir tanesi, arkeolojik bölgelerde bulunan hayvan kemikleri çalışmalarından geldi. Öncelikle süt hayvancılığı için sığır yetiştirilirse, ilk doğum gününden önce  buzağılar genellikle katledilmiş olurlar, ki böylece anneleri sağılabilir. Fakat daha sonra tam olarak büyüdüklerinde, özellikle et için yetiştirilen sığırlar öldürülür. (Örnek, yaşlı değillerse, sütçülük devrimin bir parçasıyken koyun ve keçiler için de benzerdir.)

LeCHE katılımcılarından olup Paris’teki Fransız Ulusal Doğa Tarihi Müzesi’nde arkeo-zoolog olarak çalışan Jean-Denis Vigne, kemiklerdeki büyüme modelleri çalışmalarını baz alarak, yaklaşık 10.500 yıl önce Ortadoğu’da insanların ilk olarak hayvanları evcilleştirmeye başladıklarını, bu sebeple sütçülüğün tüm yollarının geriye doğru o bölgeye gidebildiğini ileri sürmektedir. Avcı-toplayıcılığa dayalı bir ekonomi kendini tarıma adamış bir topluluğa yol verdiğinde ancak bu durum, Ortadoğu Neolitik geçişinden sonra yerini almıştır. Paris müzesinde arkeo-zoolog olan Roz Gillis, “Sütçülük, insan nüfuslarının niçin bu tür sığır, koyun ve keçi gibi geviş getiren hayvanları yakalamaya ve tutmaya başladıklarının nedenlerinden bir tanesi olabilir” demektedir.

Ayrıca Gillis, Anadolu’da (günümüz Türkiyesi) ve Avrupa’daki 150 bölgedeki kemik büyümelerini inceleyerek sütçülüğün, sonradan  Neolitik geçiş ile uyum içinde genişlediğini söylemektedir. Sütçülük, kabaca iki bin yılı aşkın bir sürede Anadolu’dan kuzey Avrupa’ya yayılan tarım gibi benzer bir seyir izledi.

Kendi başlarına büyüme modelleri, Avrupa’daki Neolitik geçişin evrim veya yer değiştirme yoluyla meydana geldiğini söylemez; ama sığır kemikleri önemli ipuçları sunmaktadır. Bir ön çalışmada Burger ve birkaç LeCHE katılımcısı, Avrupadaki Neolitik bölgelerde evcilleştirilmiş hayvanların, en yakın olarak Ortadoğu’daki ineklerle, daha sonra yerli vahşi yaban öküzleriyle ilişkili olduklarını keşfetti. Burger bunun, gelen çobanların yanlarında sığır getirdiğinine, daha sonra yerel olarak evcilleştirdiklerinin güçlü bir işareti olduğunu söylemektedir. Daha önce orada yaşamış olan avcı-toplayıcıların soyundan gelen Neolitik çiftçiler olmadıklarının ileri sürüldüğü, merkez Avrupa’daki kurtarılmış birkaç bölgedeki antik insan DNA’sı çalışmalarından da benzer bir hikaye ortaya çıkmaktadır.

Birlikte ele alındıklarında, veriler ilk Avrupalı çiftçilerin kökenini çözmeye yardım etmektedir. Burger “Uzun zamandır kıta Avrupası arkeolojisinin ana düşüncesi, Neolitik çiftçilerin içinde Mezolitik avcı-toplayıcıların geliştiğini söylemekteydi” diyor. “Bize temelde onların tamamen farklı olduğunu gösterdi.”

Süt ya da Et

Avrupa’da LP alel’in ortaya çıkmasından binlerce yıl önce Ortadoğu’da bilinen bu sütçülük başlamıştı, antik çobanlar sütteki laktoz konsantrasyonlarını azaltmanın yollarını bulmuş olmalıdırlar. Ayrıca peynir veya yoğurt yapımında bunu kullanmışlar gibi görünmektedir. (Böyle beyaz peynir ve kaşar gibi fermente peynirler, taze sütte bulunan laktozun küçük bir kısmına sahiptirler; Parmesana benzer eski sert peynirler neredeyse hiç yoktur.)

Bu teoriyi test etmek için, LeCHE araştırmacıları antik çömlek üzerinde kimyasal testler uyguladılar. Kaba ve gözenekli kil, pişirme işlemi sırasında emilen yağ türünün ne olduğunun kimyagerler tarafından ayırtedilmesi için yeterli kalıntıları içermektedir. İnek, koyun, keçi veya diğer hayvanlar gibi geviş getirici hayvanlardan süt veya et elde edilmişti. Bristol Üniversitesi’nden kimyager Richard Evershed “Bu bize ne tür şeylerin pişiriliyor olduğunu söylemenin bir yolunu sağladı” demektedir.

Evershed ve LeCHE çalışma arkadaşları, en az 8.500 yıl geriye giden Ortadoğu’nun Bereketli Hilal’indeki çömlekte süt yağı tespit ettiler ve Roffet-Salque’ın üzerinde çalıştığı Polonya çömleği, Avrupadaki çobanların 6.800 ila 7.400 yıl önce arası bir dönemde diyetlerine ek olarak peynir ürettiklerinin net kanıtlarını sunmaktadır. O zamana kadar, mandıra Neolitik diyetin bir bileşeni haline gelmişti, fakat henüz ekonominin baskın bir parçası değildi.

Sonraki adım yavaşça meydana geldi ve laktaz dayanıklılığının yayılmasını gerekli kıldığı görülmektedir. LP alel, ilk ortaya çıkışından sonraki bir süreye kadar nüfusta yaygın hale gelmedi. Burger eski insan DNA’sının örneklerinde mutasyon aramaktadır ve kuzey Almanya’da sadece 6.500 yıl kadar eski olan bir mutasyonu bulmuştur.

University College London’da nüfus genetikçisi ve LeCHE katılımcısı olan Pascale Gerbault tarafından oluşturulan model, bu özelliğin nasıl yayılmış olabileceğini açıklamaktadır. Ortadoğu Neolitik kültürlerin Avrupa’ya taşınması gibi çiftçilik ve çobanlık teknolojilerinin yerel avcı-toplayıcıları safdışı etmeye yardım ettiğini ortaya koymaktadır. Ve güneylileri kuzeye itti diyen Gerbault, LP alelin göç dalgasında “sörf” yaptığını söylemektedir.

Laktaz dayanıklılığı, Neolitik çiftçilerin mutasyon ortaya çıkmadan önce oraya yerleşmiş olmalarından dolayı güney Avrupa’nın bazı bölgelerinde daha sert bir kuruluş zamanına sahipti. Ancak tarım toplumu olarak yeni toprakların içinde kuzey ve batı taraflarına doğru yayıldılar, laktaz dayanıklılığının sağladığı avantajın bunda büyük bir etkisi vardı. Gerbault “Nüfus (göç) dalgasının kıyısına gittikçe alel sıklığı artabilir” demektedir.

Bu modelin kalıntıları, bugün hala görülebilir. Güney Avrupa’da, laktaz dayanıklılığı nispeten nadir olup Yunanistan ve Türkiye’de % 40’tan daha azdır. Bunun aksine İngiltere’de ve İskandinavya’da yetişkinlerin % 90’ından fazlası sütü sindirebilmektedir.

Sığır Fethi

Yaklaşık 5.000 yıl önce, geç Neolitik ve erken Tunç Çağı’na doğru, kuzey ve merkez Avrupa’nın çoğunda LP alel oluşabilmekteydi ve sığır çobanlığı kültürün baskın bir parçası olmuştu. Burger “Onlar hayatın bu yolunu keşfetti ve ilk önce çoğalarak ve ayrıca çobanlığı yoğunlaştırarak gerçek besin faydalarını elde ettiler” demektedir. Merkez ve kuzey Avrupa’daki birçok geç Neolitik dönem ve erken Tunç Çağı arkeolojik bölgelerindeki hayvan kemiklerinin üçte ikisinden daha fazlası sığır kemikleridir.

LeCHE araştırmacılarına, süt tüketme yeteneğinin niçin bu bölgelerde böyle bir avantaj sunduğu hala tamamiyle şaşırtıcı gelmektedir. Thomas, insanlar kuzeye taşındıklarında, sütün açlığa karşı bir korunma olduğunu ileri sürmektedir. Süt ürünleri -soğuk iklimlerde daha uzun süre saklanabilirdi- yetişme mevsiminden ya da kötü hasattan bağımsız olan zengin kalori kaynakları sağladı.

Diğerleri, raşitizm gibi hastalıkları önlemede yardımcı olabilen bir besleyicinin, D vitaminin nispeten yüksek bir konsantrasyonu olmasından dolayı özellikle kuzeyde sütün yardımcı olabildiğini düşünmektedirler. Kuzeylilerin kış aylarında yeterince yapmakta zorlandıkları güneşe maruz kalma durumu gerçekleştiğinde insanlar doğal olarak sadece D vitamini sentezlemektedir. Fakat laktaz dayanıklılığı da güneşli İspanya’da kök saldı, D vitamininin atımının rolü şüphede kaldı.

LeCHE projesi, arkeolojik sorunların nasıl çeşitli disiplinler ve araçlar kullanılarak yanıtlanabileceğine dair bir modeli sunabilir. Projede yer almayan ve Londra’daki Royal Holloway’de paleo-genetikçi olan Ian Barnes “Tümünün tek bir soru üzerine odaklandığı arkeolojiyi, paleontolojiyi, antik DNA’yı ve modern DNA’yı, kimyasal analizleri içeren bir çok farklı dokungaçlara sahipler” demektedir. “Bu şekilde incelenebilir pek çok diyet değişiklikleri bulunmaktadır.”

Bu yaklaşım, örneğin, nişastayı parçalamak için yardımcı olan bir enzimin, amilazın kökenlerini ayrı olarak kızdırıp ortaya çıkartmak için yardımcı olabilirdi. Araştırmacılar, tarımın gelişmesine eşlik eden artan tahıl isteği için enzim gelişiminin takip edilebildiğini –veya mümkün kılınabildiğini- ileri sürmektedirler. Ayrıca bilim insanları, içki için insanlığın susuzluk kökenlerini ortaya koyabilen ve alkol bozulmaları için çok önemli olan alkol dehidrojenazının evrimini izlemek istiyorlar.

LeCHE katılımcılarından bazıları, ilk çiftçilerin ve çobanların Avrupa’ya doğru nasıl ilerlediklerini araştıran (Bridging the European and Anatolian Neolithic / Avrupa ve Anadolu Neolitik Köprüsü) BEAN adını alan projenin bir parçası olarak şimdi daha da geçmiş zamanda derinlemesine araştırma yapıyor. Burger, Thomas ve onların BEAN çalışanları ilk çiftçilerin Avrupa’ya nasıl vardıklarının daha iyi anlaşılması umuduyla bilgisayar modelleri ve antik DNA analizi kullanarak Neolitik kökeni izlemek için 2013 yazında Türkiye’ye geldiler.

Yol boyunca, neredeyse her Türk kahvaltısında yenilen tuzlu, koyun sütü peyniri olan beyaz peynir ile karşılaştılar. Muhtemelen bölgedeki Neolitik çiftçilerin yaklaşık 8.000 yıl önce yedikleri bu peynir gibidir – uzun zaman önce laktaz dayanıklılığının sınırı insanlara taze süt içmek için olanak vermişti.

Kaynak:

1. Nature
2. Salque M, Bogucki PI, Pyzel J, Sobkowiak-Tabaka I, Grygiel R, Szmyt M, Evershed RP. Earliest evidence for cheese making in the sixth millennium BC in northern Europe. Nature. 2013 Jan 24;493(7433):522-5. doi: 10.1038/nature11698. Epub 2012 Dec 12.
3. Michela Leonardia, Pascale Gerbaultb, Mark G. Thomasb, c, Joachim Burger The evolution of lactase persistence in Europe. A synthesis of archaeological and genetic evidence International Dairy Journal Volume 22, Issue 2, February 2012, Pages 88–97 Nutrition and health aspects of lactose and its derivatives
4. Gerbault P, Liebert A, Itan Y, Powell A, Currat M, Burger J, Swallow DM, Thomas MG. Evolution of lactase persistence: an example of human niche construction. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2011 Mar 27;366(1566):863-77. doi: 10.1098/rstb.2010.0268.
5. Yuval Itan, Adam Powell, Mark A. Beaumont, Joachim Burger, Mark G. Thomas The Origins of Lactase Persistence in Europe Plos Computational Biology Published: August 28, 2009http://dx.doi.org/10.1371/journal.pcbi.1000491
6. Bersaglieri T, Sabeti PC, Patterson N, Vanderploeg T, Schaffner SF, Drake JA, Rhodes M, Reich DE, Hirschhorn JN. Genetic signatures of strong recent positive selection at the lactase gene. Am J Hum Genet. 2004 Jun;74(6):1111-20. Epub 2004 Apr 26.
7. Vigne, J.-D. in The Neolithic Demographic Transition and its Consequences (eds Bocquet-Appel, J.-P. & Bar-Yosef, O.) 179–205 (Springer, 2008).
8. Edwards CJ, Bollongino R, Scheu A, Chamberlain A, Tresset A, Vigne JD, Baird JF, Larson G, Ho SY, Heupink TH, Shapiro B, Freeman AR, Thomas MG, Arbogast RM, Arndt B, Bartosiewicz L, Benecke N, Budja M, Chaix L, Choyke AM, Coqueugniot E, Döhle HJ, Göldner H, Hartz S, Helmer D, Herzig B, Hongo H, Mashkour M, Ozdogan M, Pucher E, Roth G, Schade-Lindig S, Schmölcke U, Schulting RJ, Stephan E, Uerpmann HP, Vörös I, Voytek B, Bradley DG, Burger J. Mitochondrial DNA analysis shows a Near Eastern Neolithic origin for domestic cattle and no indication of domestication of European aurochs. Proc Biol Sci. 2007 Jun 7;274(1616):1377-85.
9. Bramanti B, Thomas MG, Haak W, Unterlaender M, Jores P, Tambets K, Antanaitis-Jacobs I, Haidle MN, Jankauskas R, Kind CJ, Lueth F, Terberger T, Hiller J, Matsumura S, Forster P, Burger J. Genetic discontinuity between local hunter-gatherers and central Europe’s first farmers. Science. 2009 Oct 2;326(5949):137-40. doi: 10.1126/science.1176869. Epub 2009 Sep 3.
10. Evershed RP, Payne S, Sherratt AG, Copley MS, Coolidge J, Urem-Kotsu D, Kotsakis K, Ozdoğan M, Ozdoğan AE, Nieuwenhuyse O, Akkermans PM, Bailey D, Andeescu RR, Campbell S, Farid S, Hodder I, Yalman N, Ozbaşaran M, Biçakci E, Garfinkel Y, Levy T, Burton MM. Earliest date for milk use in the Near East and southeastern Europe linked to cattle herding. Nature. 2008 Sep 25;455(7212):528-31. doi: 10.1038/nature07180. Epub 2008 Aug 6.

Haber: Andrew Curry

Çeviri: Bünyamin TAN (evrimselantropoloji)