Evrim Mekanizmaları - 1: Evrimi Tetikleyen Mekanizmalar Nelerdir?

Yazdır Evrim Mekanizmaları - 1: Evrimi Tetikleyen Mekanizmalar Nelerdir?

Evrimle ilgili halk arasında yazılan, çizilen, söylenen şeylerin ezici çoğunluğu herhangi bir bilimsel temele dayanmıyor. Daha önemlisi, evrimin mekanizmalarının sistematiğinden bihaber kimseler, evrimle ilgili "eleştiri" ve "yanlışlamalarını" medya organları aracılığıyla halka ulaştırıyorlar. Buna karşılık, bilim camiası halka gerçekleri yeterince hızlı ve etkili bir şekilde taşıyamıyor. Bu durumda, evrimin temellerine dair bilgisizlik, bu bilgisizlikten nemalanmak isteyen gerici ve bilim düşmanlarının etkili araçlarıyla birleştiğinde, giderek artan bir cehalet ortaya çıkıyor. İşte bu yazı dizisi, tüm insanlarımızın evrimin temelleri konusundaki bilgi ve donanım düzeyini arttırmaları ve internette görebilecekleri hatalı bilgileri kendi başlarına tespit edebilmeleri için yazıldı. Evrimin temel mekanizmalarını bilen birinin, evrim karşıtı propagandalara kanmayacağını düşünüyoruz. Bu nedenle bu yazı dizimizin okunması ve anlaşılmasının çok önemli olduğu kanısındayız.

Halk arasındaki en yaygın yanlış bilgilerden biri, evrimin tamamen tesadüflere ve mutasyonlara dayalı olduğu iddiasıdır. Halbuki evrimde tesadüflerin yeri, kuantum fiziğindekinden fazla değildir. Daha önemlisi mutasyonlar, tek başlarına dikkate değer bir evrimsel değişim yaratabilecek olaylar bile değildir! Dolayısıyla eğer ki bu iki yalanı duyduysanız ve bunların tamamen hatalı olduğunu öğrenmek sizi şaşırttıysa, bu yazı dizimizi baştan sona, dikkatlice okuyunuz. Böylece yıllardan beri sürdürülen yalan ve yanlış bilgilerden kurtulmanız, evrimin ne olduğunu tam olarak anlamanız mümkün olacaktır. 

Evrim Kuramı dahilinde, günümüze kadar tanımlanmış pek çok evrim mekanizması mevcuttur. Bunların sayısı kimi kaynaklarda 15'i aşabilmektedir. Biz, bu yazı dizisinde, bu mekanizmalardan sadece birkaç tanesini göreceğiz. Böylece aşırı teknik detaya girmeksizin, herkesin anlayabileceği bir temel bilgi kaynağı yaratmış olacağız. Eğer ki "giriş" düzeyinin ötesine geçerek, konu hakkında daha teknik bilgiler edinmek isterseniz, daha ileri düzey olan yazı dizilerimizi okuyabilirsiniz. Biz, bu yazı dizisinde, evrimi hiç bilmeyen ya da konuya yeni giriş yapan kişilerin evrimi tam olarak öğrenebilmesini hedeflemekteyiz. 

Devam etmeden önce şu soruya cevap vermeliyiz:

 

Evrim Mekanizmaları Ne Demektir?

Evrim Mekanizmaları, temel olarak, evrimin gerçekleşmesini tetikleyen ve/veya sağlayan doğal olgular ve süreçler olarak tanımlanabilir. Tıpkı cisimlerin yere doğru hareket etmesi olayını sağlayan/tetikleyen olgunun cisimler arası kütleçekimi (veya daha isabetli tabiriyle, uzay-zamanın bükülmesi) olması gibi, canlı popülasyonlarının nesiller içinde değişmesini sağlayan bazı mekanizmalar bulunmaktadır. Evrim Mekanizmaları, genel olarak, canlılar üzerinde sürekli veya aralıklarla etkiyen doğa yasalarıdır. Bu olgu ve süreçlerin etkisi altında, canlı popülasyonları zaman içerisinde değişir ve hatta, daha önce Türleşme yazı dizimizde açıkladığımız yöntemlerle, birden fazla yeni türe ayrılabilir.

Bu mekanizmaları iki ana başlık altında toplamak mümkündür: Seçilim Mekanizmaları ile Çeşitlilik Mekanizmaları. Yani bu yazı dizimizde öğreneceğiniz mekanizmalardan bir kısmı canlıları "seçer" (Richard Dawkins'in deyimiyle "kayırır") ya da "eler"ken, bir takım mekanizmanın etkisi altında seçilim gerçekleşmez; ancak popülasyon içerisindeki çeşitlilik miktarında değişim (artış veya azalış) olur. Örneğin mutasyonlar ikinci kategorideki mekanizmalardandır. Dolayısıyla daha bu temel ayrımdan bile görebileceğiniz üzere, mutasyonlar gibi çeşitlilik mekanizmaları, evrimin kendisi değillerdir ve asla olamazlar. Çeşitlilik ve seçilim mekanizmaları bir arada çalışarak evrimi yaratırlar. 

Bu yazı dizimiz içinde işleyeceğimiz Seçilim Mekanizmaları şunlardır: Doğal Seçilim, Yapay Seçilim, Cinsel Seçilim, Akraba Seçilimi.

Ele alacağımız Çeşitlilik Mekanizmaları ise şunlardır: Gen Akışı (Göç), Genetik Sürüklenme, Mutasyonlar, Crossing-Over, Transpozonlar, Plazmidler, Yatay Gen Transferi ve Virüsler.

Bunların haricinde ikincil (minör) mekanizmalardan da bahsetmek mümkündür. Bunlara ikincil mekanizmalar dememizin nedeni, türlerin genel evrimsel değişimi sürecinde, az önce saydığımız mekanizmalara göre kısmen daha kesintili veya zayıf etkiye sahip olmalarıdır. Bunlar arasında sayısız doğa yasası ve olgu bulunsa da, en yaygın olanları Gen Düzenlemeleri, Alternatif Birleşme (Alternative Splicing), Epigenetik, Endosimbiyotik Gen Transferi ve Rekombinasyon'dur. Biz, bu yazı dizimizde temel mekanizmalara ağırlık verecek olsak da, olmak üzere, ikincil mekanizmalardan da yer yer bahseceğiz.

Şimdi, bu temel mekanizmalara genel bir bakış atacağız ve genel hatlarıyla ne olduklarını anlatacağız. Bu, genel bir özet olacak. Böylece kavramsal aşinalığa erişebilmenizi umuyoruz. Yazı dizimizin ilerleyen yazılarındaysa, her birinin detaylarına daha da fazla girerek, bu mekanizmaları tek tek irdeleyeceğiz.

 

Seçilim Mekanizmaları

 

1) Doğal Seçilim

Doğal Seçilim, bir popülasyon dahilindeki genetik ve fenotipik varyasyon (çeşitlilik) içerisinde, yaşanılan ortama (habitata) en çok uyum sağlayabilme potansiyeline sahip canlıların potansiyel olarak var olması ve bunların, değişen ortam koşulları dahilinde aktif olarak bu ortamlara uyum sağlamaları sonucunda, fenotipik yapısından dolayı habitata uyum sağlayamayanlara göre yaşam mücadelesinde daha başarılı olabilmeleri ve bunun sonucunda daha fazla ve kolay üreyerek kendilerindeki göreceli "avantaj" sağlayan genleri yavrularına aktarma şanslarını arttırmalarına bağlı olarak popülasyonların sürekli olarak daha uyum sağlayan bireylerin bulunduğu bir yapıya doğru evrimleşmesini sağlayan mekanizmadır.

Bu karmaşık cümleyi, basite indirgersek:

Doğada, yaşadıkları ortama en uyum sağlamışların hayatta kalmaları ve üremeleri sonucu kendilerindeki avantajlı genleri yavrularına aktarabilmelerine Doğal Seçilim denir.

Temel olarak, canlının hayatta kalma mücadelesine katkı sağlayan her türlü özelliğin ortaya çıkmasından sorumlu olan doğa yasasıdır. Doğal Seçilim, canlıların bulundukları çevreye uyumlu olup olmamalarına göre hayatta kalmaları veya ölmeleri sürecine verilen isimdir. Bu mekanizma sayesinde, aynı doğada, aynı ortama uyum sağlayamamışlar ölürler veya üreyemezler. Bunun sonucunda da "elenmiş" olurlar.

Aslında Doğal Seçilim illâ hayatta kalmak veya ölmek şeklinde ikili bir sistemi takip etmek zorunda değildir. Çünkü hayatta kalmayı başaranlar arasında da farklılıklar bulunabilir: Kimi daha az enerji ve kaynak harcayarak hayatta kalabilirken, kimisi çok ciddi bir sarfiyat sonucunda hayatta kalabilir. Dolayısıyla bu hayatta kalma başarısı arasındaki farklar da, Doğal Seçilim'i tetikleyen unsurlar olarak görülebilir. Bu nedenle, bir canlının hayatta kalma (ve sonradan göreceğimiz üzere, üreme) konusundaki başarısını uyum başarısı (İng: fitness) denen bir kavram ile ölçeriz. Sahip olduğu genetik altyapı sayesinde, türünün diğer bireylerine göre daha kolay hayatta kalan bireylerin uyum başarısı daha yüksekken, daha zor hayatta kalan (veya hiç hayatta kalamayan) bireylerin uyum başarısı daha düşüktür (ve hatta sıfır olabilir).

Doğal seçilimin en tipik örneklerinden biri, güvelerin renkleri üzerinde oluşan doğal seçilim baskısı sonucunda farklılaşmalarıdır. Evrim düşmanlarının bildiğinin aksine, bu değişim sadece Sanayi Devrimi'nde değil, sonradan yapılan deney ve gözlemlerle de doğrulanmış ve bir türden farklı alt türler ve türlerin evrimleşebileceği gösterilmiştir.
Kaynak: ThingLink

 

Bu noktada, şu önemli ilkeden bahsetmekte fayda var: Doğal seçilim fenotipe etkir. Bunun ne olduğunu anlamak için, öncelikle şunu anlamak gerekir: Bildiğiniz üzere her canlı, anne ve babasından birer set gen alır (toplamda bir çift gen setine sahip olur). Bu genler, ona tüm fenotipik özelliklerini ve çok daha fazlasını (belli davranış kalıplarını, çeşitli hastalıklara yatkınlığı, vb.) verir. Yani gelişim sırasında ve sonucunda, genetik olarak aldığı ve belki de mutasyonlara uğrayan, değişimler geçiren gen seti, canlının fenotipini (fiziksel görünüşünü) meydana getirir. Doğal Seçilim, doğrudan genlere etki edebilen bir mekanizma değildir. Genler, fenotipi oluşturur. Fenotip, bir canlının fiziksel özelliklerinin toplamına verilen isimdir. Bu fenotip, canlının içinde bulunduğu çevre ile etkileşir. Eğer ki sahip olunan fenotip, popülasyonun geri kalanının sahip olduğu fenotipe göre çevreye daha uyumluysa, bu birey daha kolay hayatta kalabilecektir. Böylece üreme şansı da daha yüksek olacaktır. Bu da, kendisini avantajlı kılan fenotipi yaratan genlerin, gelecek nesillere daha fazla aktarılması demektir. İşte Doğal Seçilim, fenotipin çevreyle etkileşimi sonucunda avantajlı özelliklerin gelecek nesillere daha sık aktarılması sürecinin adıdır. Ve bu süreçte Doğal Seçilim, genlere (genotipe) değil, fiziksel özelliklere (fenotipe) etki eder.

Bir önceki paragraftaki anlatım, evrimsel biyolojide sık görülen bir diğer noktayı da aydınlatmaktadır. Anlatım kolaylığı olması açısından "Çevre canlıları belli özelliklere göre seçer." ya da "Doğal Seçilim sonucunda bir canlı seçilir veya elenir." gibi cümleler kurarız. Burada, istemsiz olarak aktif bir dil kullanılmaktadır. Sanki çevrenin ya da Doğal Seçilim'in bir bilinci varmış da, ona göre bir seçim ve eleme yapılıyormuş gibi bir algı oluşmaktadır. Halbuki bu, tamamen hatalıdır. Çevre, Doğal Seçilim, Cinsel Seçilim veya diğer evrim mekanizmalarının bilinci, öngörüsü, istekleri, arzuları, talepleri, planları, programı, fikirleri yoktur. Canlılar her an, her ortamda, durmaksızın yaşam ve üreme mücadelesi verirler. Bunun sonucunda bazıları başarılı olur, bazıları başarısız olur. Biz insanlar, başarılı olanlara bakıp "Doğal Seçilim tarafından seçildi." deriz. Veya başarısız olanlara bakıp "Çevre bu bireyi eledi." deriz. Halbuki her iki durumda da olan, çevrenin ya da seçilimin aktif bir şekilde seçmesi veya elemesi değildir. Bu, sadece semantik (dilden kaynaklı) bir anlatım biçimidir. Daha doğru bir anlatım, "Canlının hayatta kalması sonucunda Doğal Seçilim yaşandı." demektir. Fakat her iki kullanım da çok yaygın olduğu için, aktif dille anlatılan konularda bu doğa yasalarına bir bilinç ya da zeka bahşedilmediğini vurgulamak istedik.

Dolayısıyla Doğal Seçilim, bulunduğu çevreye en uyumlu olan canlıların hayatta kalması, diğerlerinin ise elenerek yok olması sonucu yaşanan sürece verilen isimdir. Bu seçme/eleme süreci, kaçınılmaz olarak ortama daha uyumlu olan bireylerin sayıca artmasıyla, daha uyumsuz olanların ise azalmasıyla sonuçlanır. Buna bağlı olarak popülasyon içerisinde görülen özelliklerin sıklığı ve dağılımı nesiller içerisinde değişir. İşte bu, evrimin ta kendisidir! Evrim, illa bir türün bir diğerine dönüşmesi ile olmak zorunda değildir. Bir türün kendi içerisindeki zamana yayılmış değişimi de evrimdir. Dolayısıyla evrimsel değişimleri, illâ türleşme özelinde tanımlamak hatalı olacaktır. Türler, öncelikle kendi içerisinde evrimleşirler; sonrasında bu değişimler izolasyon altında birikerek yepyeni türlerin ortaya çıkmasıyla sonuçlanabilir. Ancak evrimi bulmak için, türleşme bulmak şart değildir. Belli bir çeşitlilik üzerine etki eden Doğal Seçilim, yeni bir tür ortaya çıkarmaksızın da türün kendi içinde evrimleşmesini sağlayabilecektir. 

 

Doğal Seçilim yoluyla olan evrime bir örnek. Sol alt köşedeki ata türden, diğer tüm türler evrimleşmiştir. Bu seçilim, gaganın tipine ve dolayısıyla besin bulma başarısına göre gerçekleşmiştir. Atanın düz gagası, her bireyde aynı olmadığından (bazıları birazcık kıvrımlı, bazıları birazcık iri, vs.), bu tipler üzerinde, bulunulan ortama göre seçilim meydana gelmiş ve diğer türler, nesiller sonunda evrimleşmiştir.
Kaynak: SlideShare

 

 

2) Yapay Seçilim

Doğal Seçilim'i anlamanın en kolay yolu, Yapay Seçilim'i anlamaktan geçer. Çünkü günümüzde insanlar (özellikle de çiftçiler, besi hayvancılığıyla, saf kan hayvan üretimiyle, vs. uğraşanlar), aktif olarak Yapay Seçilim'i kullanmaktadırlar ve bu yüzden sonuçlarına aşinadırlar. Charles Robert Darwin de, şaheser niteliğindeki kitabı Türlerin Kökeni'nde, konuya Yapay Seçilim ile girer; çünkü onun zamanında bilim kitlesinin çok ciddi bir kısmı bitki ve hayvanlarda, özellikle de kuşlarda Yapay Seçilim'i uygulamakta; ancak uyguladıkları fenomenin etkilerini tam olarak bilmemekte ya da umursamamaktaydı. Onlar için, sonuçların istedikleri gibi olması yeterliydi. Üstelik Darwin, Doğal Seçilim'i o zamana kadar bu kadar ayrıntılı anlatacak ve bir yasa şeklinde ortaya koyacak ilk kişi olacağı göz önüne alındığında neden kitabına bu şekilde başladığını anlamak gayet kolay olacaktır. Darwin'in Doğal Seçilim'i keşfini mümkün kılan, insan zekasının etkisi altında yönlendirilen Yapay Seçilim'in gerçekten de yepyeni canlılar yaratma gücü olduğunun yaygın olarak biliniyor olmasıdır.

Normalde doğada bu tür inekler bulunmamaktadır ve asla da bulunmamıştır. Fotoğraftaki Belçika Mavi İneği, bildiğimiz evcil ineklerin kas dağılımı, süt kapasitesi, vb. özelliklerine göre sürekli olarak bir yönde seçilmesiyle evrimleştirilmiştir. Evrimin etkilerini en hızlı şekilde gözlemenin yolu, tür üzerine Yapay Seçilim uygulamaktan geçmektedir.
Kaynak: HaikuDeck

 

Yapay Seçilim, temel olarak bir canlının, bir başka canlıyı, belirli ve çıkarları/istekleri dahilindeki bir özelliğinden ötürü sürekli "kayırarak" ve aynı popülasyon dahilindeki bazı bireylerin zayıf özelliklerinden dolayı üremesine engel olarak, doğada meydana gelen seçilimi, yapay yollarla tekrar etmesidir.

Yani Yapay Seçilim, adından da anlaşılacağı üzere "yapay" olarak gerçekleşen bir seçilim türüdür. Bunun en güzel örneği, köpeklerdir. İnsanoğlu, kendi istekleri ve emelleri doğrultusunda, belirli özellikteki vahşi kurtların (uysallık, güçlülük, sevimlilik, vs.) kendi aralarında çiftleşmelerine izin vermiş ve istediği özellikleri taşımayanların üremesine engel olmuştur. Bu sayede insan türü, kurtlar üzerinde yönlü bir seçilim uygulamıştır. Günümüzdeki tüm köpekler, kurtların bu şekilde yapay seçilim aracılığıyla türleştirilmesi sonucu oluşmuştur. Yapay Seçilim'in birçok örneğine, ilerleyen yazılarımızda detaylıca değineceğiz.

 

3) Cinsel Seçilim (Rastgele Olmayan Çiftleşme)

Bütün canlıların, iki temel biyolojik amacı vardır: hayatta kalmak ve üremek. Şahsi olarak kendinizi müzik, kitap, sanat, eğlence, özgürlük, din, vb. amaçlara adamış olsanız da, her insanın biyolojik amaçları aynıdır. Doğal Seçilim'in, bunlardan ilkiyle, yani hayatta kalma mücadelesiyle ilgili olduğunu söylemiştik. Biyolojik amaçlarımızdan ikincisiyle ilgili olansa, Cinsel Seçilim'dir.

Cinsel Seçilim, türlerde görülen farklı cinsiyetlerin, üreme sırasında rastgele tercihlerde bulunmak yerine, belirli özelliklerin durumuna göre yapılan tercihlerden doğan seçilim baskısıdır.

Dolayısıyla, belli özelliklere sahip olan canlılar, diğerlerine göre daha kolay üreyebilecek ve daha fazla yavru üretebileceklerdir. Bu bireylere, söz konusu üreme avantajını sağlayan özellikler her neyse, bunlar gelecek nesillere daha çok aktarılacak ve böylece türün gen ve özellik dağılımı nesiller içerisinde değişecektir. Yani sırf üremenin rastgele değil de, belli tercihler doğrultusunda olması bile, türün evrimleşmesini mümkün kılan özelliklerden birisidir. İşte bu sürece Cinsel Seçilim adını veriyoruz.

Görselde, sol taraftaki parlak renklere sahip olan erkek, sağ taraftaki gri ve ufak olansa dişidir. Tavuskuşları, cinsel seçilimin en tipik örnekleridir. Darwin, Doğal Seçilim ile Yapay Seçilim'i tamamen anladıktan sonra, Cinsel Seçilim'e odaklanmıştır. Ancak bir süre cinselliğin türler için önemini, daha doğrusu evrimsel anlamını anlayamamıştır (genetiğin bilinmiyor oluşu da bunda çok etkilidir). Dolayısıyla tavuskuşlarının Doğal Seçilim'e aykırı gözüken kuyrukları onu uzun süre rahatsız etmiştir. Ancak sonradan, gerçeği anlamış ve evrimin yeni bir mekanizmasını ilan etmiştir.
Kaynak: Pinterest

 

 

 

4) Akraba Seçilimi

Canlıların hayatta kalma ve üreme başarısını etkileyen bir diğer unsursa, popülasyonları içerisindeki akrabaları ve bu akrabaların bireyle etkileşimidir.

Eğer ki popülasyon içerisinde akrabalar birbirlerini korumaya meyillilerse, aksi takdirde başarısız olabilecek bir birey bile, sırf akraba desteği sayesinde hayatta kalabilir ve üreyebilir. Bu durum, Akraba Seçilimi denen çok ilginç bir seçilim türünü doğurmaktadır. 

Gerçekten de, birçok türde akrabalar birbirlerini korumaya ve kollamaya meyillidirler. Bunun net etkisi, türün akrabalar tarafından paylaşılan bazı özelliklerini gelecek nesillere daha fazla aktarabilmesidir. Ayrıca akrabaların birbirini kayırmasının çok ilginç bir genetik sonucu da vardır: Birbiriyle yakın akraba olan bireyler, birbirine benzer genlere sahiptir. Dolayısıyla bir birey, sadece başarıyla hayatta kalmayı ve üremeyi başarmakla kalmayıp, aynı zamanda yakın akrabalarının hayatta kalma ve üreme başarısını da arttırıyorsa, bir sonraki nesle sadece kendisinden gelen genleri değil, akrabalarının kendisinde bulunan genlerin benzerlerini de aktarma ihtimalini arttırmaktadır. Bunu şöyle düşünün: Kardeşiniz, başarıyla hayatta kalıp yavrular üretebilirse, o yavruda olacak olan genler, sizinkine çok benzer olacaktır. Dolayısıyla kardeşinizi koruyup kollamak, sadece onun başarısını arttırmakla kalmamaktadır, aynı zamanda sizin gen aktarım başarınızı da artırmaktadır. İşte bu, Akraba Seçilimi'dir.

Öyle ki, evrimsel biyologlar bu şekilde dolaylı yoldan da artabilen uyum başarısına dolaylı/kapsayıcı uyum başarısı (İng: inclusive fitness) adını vermişlerdir. Çünkü bireyin sadece kendi hayatta kalma ve üreme başarısı değil, aynı zamanda akrabalarının katkısı sayesinde edindiği hayatta kalma ve üreme avantajı/dezavantajı da evrimde önemli bir rol oynamaktadır. 

Birçok hayvan türünde, özellikle de böceklerde ve memelilerde Akraba Seçilimi oldukça yaygın bir şekilde görülür. Akrabalar birbirlerini koruyup kolladıkça, kendilerininkiyle birlikte akrabalarının da gen aktarım başarısını yükseltmiş olurlar. Bu genler, kendininkilere benzer olduğu için, bireyin evrimsel başarısını arttırmış olur.
Kaynak: Wikipedia

 

 

Çeşitlilik Mekanizmaları

Bu noktaya kadar anlamış olabileceğiniz gibi, bireyler arasında eşit olmayan bir hayatta kalma ve üreme başarısı dağılımı bulunmaktadır. Bu eşit olmayan başarı, bazı bireylerin daha kolay hayatta kalıp üremesine, bazı diğerlerinin ise daha zor hayatta kalıp üremesine ve hatta ölmesine neden olmaktadır. Buna bağlı olarak belli genler gelecek nesillere daha çok aktarılmaktadır. Bu genler, rastgele değil, uyum başarısına bağlı olarak belirlenmektedir. Bu uyum başarısı ise, genlerin yarattığı fenotip ile bu fenotipin çevreyle etkileşiminin bir ürünü olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu durumda sorulması gereken şudur: Bireyler arasındaki bu farklılıklar nereden kaynaklanmaktadır? Daha teknik bir tabirle: Seçilim, seçip/eleyeceği malzemeyi nereden bulmaktadır? İşte bu noktada karşımıza Çeşitlilik Mekanizmaları çıkmaktadır. Çeşitlilik olmaksızın, seçilimin etki edebileceği bir malzeme var olamazdı. Eğer ki bir popülasyondaki her bir birey, birebir aynı yapı ve özellikteyse, bu bireyler arasında hayatta kalma ve üreme konusunda tutarlı bir başarı farkı beklemek mümkün olmazdı. Fakat doğal popülasyonların neredeyse istisnasız olarak hepsinde gördüğümüz aynıdır: Tür içerisinde çok geniş bir çeşitlilik bulunmaktadır. Bu sayede, seçilimin her an etki edebileceği bol miktarda malzeme bulunmaktadır. Gelin şimdi bu envai çeşitliliğin nereden geldiğine bir bakalım.

 

1) Mutasyon

Çeşitliliğin en meşhur ve en önemli kaynaklarından birisi mutasyonlardır. DNA, en nihayetinde sıradan bir atomlar topluluğudur ve her şey gibi, o da kusurlu bir yapıya sahiptir. Bu kusurlu yapısı dolayısıyla, kusursuz bir şekilde kendini kopyalayamaz ve yapısal bütünlüğünü her zaman eksiksiz olarak koruyamaz. Gerek radyoaktivite, gerek çeşitli mutajen kimyasallar, gerekse de DNA'nın kendi yapısal kusurları dolayısıyla genlerimiz üzerinde sıklıkla hatalar meydana gelir. Bu hatalar, mutasyon olarak bilinir.

Mutasyon; radyoaktif ışınımlar, mutajenler veya DNA'nın normal işleyişi sırasındaki işlevsel hataların etkisi altında bir molekülün veya atomun elektronik yapısının değişmesiyle, kimyasal özelliklerinin değişmesi ve bunun sonucunda bağ kurduğu atomların cinslerinin farklılaşmasıdır.

Dolayısıyla, örneğin, normal olarak bir A molekülüne B, C ve D molekülleri tutunabilirken, örneğin radyoaktif ışınım etkisi sonucunda A molekülünün kimyasal yapısı değişebilir ve bunun sonucunda oluşan yeni molekül B, C, X, Y ve Z gibi yepyeni moleküllere de tutunabilmeye başlar. Kimi durumda ise molekülün yapısı değişmese bile, genetik dizilimin sıralanışı yeri geldiğinde açıklayacağımız sebeplerle ve yöntemlerle değişebilir. Bunların tümüne mutasyon denir.

Mutasyonlar neredeyse her zaman öngörülemez, rastgele genetik değişimlerdir. Bu değişimlerin neredeyse hiçbiri doğrudan bir değişime neden olmaz ve nötrdür. Dolayısıyla bu değişime neden olmayan, birden fazla mutasyon bir araya gelerek, genlerde kademeli bir değişime neden olabilirler. Bu sebeple, "X-Men" tarzı bir ani mutasyon fikri gerçek dışıdır. Mutasyonların ani etkili olanları da vardır ve bunların çoğu zararlıdır. Ancak mutasyonlar, genel olarak bakılacaksa, zararsız ve etkisiz, uzun vadede seçilim sayesinde avantajlar sağlayabilecek genetik değişimlerdir.
Kaynak: Journal of Clinical Pathways

 

Mutasyonların rastlantısallığının temelinde yatan noktalardan biri, radyoaktif ışınımların geliş açı ve şiddetlerinin tamamen rastlantısal olmasıdır. Siz şu anda evinizde oturup, bilgisayarda veya dergiden bu yazıyı okurken, uzaydan ve etrafınızdaki cisimlerden durmaksızın radyasyon yayılmaktadır. Bu radyoaktif ışınımlar, bedeninize her açıdan girmektedir. Etrafımızda sürekli bulunan radyasyonun özellikle de iyonize olan versiyonu, genlerimizi tamamen rastgele bir şekilde değiştirebilmektedir. Benzer şekilde, DNA'da meydana gelen kopyalama hataları veya mutajen kimyasalların genlerimizin hangi kısımlarını etkileyeceği de tamamen stokastik (rastgeleliği yüksek, öngörülmesi zor) olaylardır. Ancak her nasıl meydana gelirse gelsin, genlerde rastgele bir biçimde oluşan değişimler, canlıların hem moleküler düzeyde, hem de fiziksel özellikler bakımından ufak tefek farklılıklara sahip olmasını mümkün kılmaktadır. İşte çeşitliliğin yaratılmasının en temel yollarından birisi budur.

Vücudunuzdaki her bir hücrede, her bir gün binlerce mutasyon meydana gelmektedir. Ancak bunların büyük bir kısmı DNA'daki tamir mekanizmalarıyla tamir edilir. Fakat bir kısmı tamir edilemez. İşte bu tamir edilemeyen mutasyonlar, eğer ki bir somatik hücrelerde (üreme hücreleri haricindeki tüm hücreler) değil de, üreme hücrelerinde meydana gelirse, evrimsel olarak anlamlı mutasyonlardır. Üreme hücreleri olan sperm ve yumurtada, bunu üreten dokularda, yumurta ve spermin birleşiminden meydana gelen zigotta ve zigotun ilk birkaç bölünmesi sonucunda oluşan erken embriyoda meydana gelen tüm mutasyonlar, bireyin tüm hücrelerini etkileyeceği ve gelecek nesillere aktarılacağı için evrimsel olarak anlamlı ve önemli mutasyonlardır. Bu sayede çeşitlilik yaratılıp, gelecek nesillere aktarılabilir. Ancak mutasyonların evrimle ilişkisi büyük oranda bu çeşitlilik yaratımı düzeyindedir. Mutasyonların rastgele oluşu, evrimin rastgele ve öngörülemez bir şekilde ilerlediği anlamına gelmez. Mutasyonların tesadüfen şu değil de bu geni değiştiriyor olması, evrimin tesadüflere dayalı olduğu anlamına gelmez. Çünkü çeşitlilik rastgele yaratılıyor olsa da, seçilim mekanizmaları rastgele ve öngörülemez bir şekilde çalışmamaktadır. Biyolojik süreçlerle yaratılan çeşitlilik, çevrenin dikte ettiği kurallar çerçevesinde, son derece öngörülebilir ve analitik bir şekilde seçilmektedir. Dolayısıyla evrimin tesadüflüğü, kuantum mekaniğinin tesadüflüğünden daha fazla değildir. Tesadüfler, yani beklenmedik ve öngörülemez olayların bir arada yaşanması olgusu, Evren'in bir parçasıdır. Dolayısıyla bilimin her dalında tesadüfler ne kadar varsa, evrimsel biyolojide de o kadar vardır.

 

2) Gen Akışı (Göçler)

Hepimizin aşina olduğu göç kavramı, evrimsel biyolojinin en önemli mekanizmalarından birisidir.

Gen akışı, temel olarak, henüz aralarında türleşme gerçekleşmemiş, yani aynı türlere mensup ancak normal olarak birlikte yaşamayan bireylerin, yaşam alanlarının birbirine yakın olmasından ötürü birbirleriyle üremeleri, birbirlerinin alanlarına geçmeleridir.

Bunu şöyle düşünün: Her canlı popülasyonu, içinde bulunduğu ortama uyum sağlayacak biçimde evrimleşecektir, öyle değil mi? Öyle ki, aynı türe ait, birbirinden farklı coğrafyalarda bulunan popülasyonlar, o coğrafyaların gereksinimlerine göre evrimleşeceklerdir. Dolayısıyla, bu popülasyonlar aynı türe mensup olmalarına rağmen, birbirlerinden bağımsız olarak, kendi coğrafyaları için daha uyumlu olan özellikleri daha sık göstermeye başlayacaklardır. İşte bu durumda, eğer ki bir popülasyondan diğerine göç yaşanıyorsa, bu coğrafyaya-özgü seçilmiş özellikler de, diğer popülasyona taşınmış olacaktır. Böylece, bu diğer popülasyon içerisinde, ötekinden gelen çeşitlilik bulunmaya başlayacaktır. Bu, birbirinden bağımsız coğrafyalarda evrimleşen canlı popülasyonlarının birbirlerine genetik çeşitlilik taşımasının en kolay ve etkili yöntemlerinden birisidir.

Gen akışının, yani göçlerin en ilginç sonuçlarından birisi, türleşmeyi yavaşlatıyor olmasıdır. Çünkü birbirinden izole olan popülasyonlar, türleşmeye en fazla aday olan popülasyonlardır. Eğer ki bu canlılar arasında gen akışı olmayacak olsa, yeterince nesil geçtikten sonra bu popülasyonlar büyük olasılıkla ayrı türlere evrimleşeceklerdir. Ne var ki genetik göçün yaşanması durumunda, türleşmeyi mümkün kılacak olan genetik farklılaşma miktarı azalacaktır. Dolayısıyla göç olayı, bir yandan türleşmeyi yavaşlatan bir mekanizmayken, bir yandan popülasyon içi çeşitliliği arttırarak evrimin yeni yolaklara girmesini mümkün kılan bir mekanizmadır.

Bir popülasyondan diğerine göç yoluyla akan genler, başlangıçtaki popülasyonun genetik havuzunu değiştirecek, dolayısıyla evrime malzeme sağlayacaktır.
Kaynak: The Backyard Naturalist

 

 

3) Genetik Sürüklenme

Evrimde şans faktöründen bahsederken insanların aklına ilk gelen mekanizma mutasyonlar olsa da, aslen bu konuyla en yakından ilgili olan mekanizma Genetik Sürüklenme'dir.

Genetik Sürüklenme, belirli özellikleri temsil eden genlerin (alellerin) frekanslarının, nesiller içerisinde yönlü olarak değil de, rastlantısal olarak değişmesi demektir.

Rastlantıların her bilimde olduğu kadar, evrimde de yeri olduğundan bahsetmiştik. Bunu, kendi yaşantılarımızda da durmaksızın deneyimlemekteyiz. "Doğru zamanda doğru yerde olmak." veya "Yanlış zamanda yanlış yerde olmak." biz insanlara hiç de yabancı olmayan kavramlardır. Bu kavramlar, doğada da kendilerine karşılık bulurlar. Bir kurbağa sürüsü, bir otoyoldan karşıdan karşıya geçerken, arabalar onları rastgele bir şekilde ezebilecektir. Bir kurbağanın hayatta kalma başarısı, "otoyoldan geçme başarısına ait genler" ile ilgili değildir. Böyle bir gen (veya gen grubu) bulunmamaktadır! Arabalar da, kurbağaları uyum başarısına göre ezmemektedir. Yanlış zamanda, yanlış yerde olan kurbağa ezilerek ölmektedir. Bu ölen kurbağaların uyum başarısı, diğerlerinden daha düşük olmak zorunda değildir. Keza, karşı tarafa geçmeyi başaran kurbağalar, uyum başarıları çok yüksek olduğu için hayatta kalmamışlardır! Basitçe, doğru zamanda doğru yerde olmayı başarmışlardır.

İşte Genetik Sürüklenme, bu tip şans faktörünün popülasyonun gen ve özelliklerini değiştirmesi sürecine verilen isimdir. Genetik Sürüklenme sayesinde bir popülasyondaki belirli genler tamamen yok olabileceği gibi, tamamen avantajlı konuma gelerek baskın ve sık frekanslı hale de gelebilirler. Mutasyonlar bir yana, evrim üzerindeki şans faktörlerinin tamamının toplamına Genetik Sürüklenme demek mümkün olabilir. 

 

Bir popülasyon normal biçimde yaşarken, bir dış unsur onların bir kısmını eleyebilir veya herhangi bir şekilde etkileyebilir. Örneğin yukarıda, bir böcek popülasyonunun bir kısmının ölümüne neden olan bir etkeni görüyoruz. Ancak o etkenin, tam olarak hangi bireyleri yok edeceği kimi zaman tamamen şansa bağlı olabilir (örneğin bir dozer bir ormanın içerisinde giderken rastgele birçok canlıyı öldürür). Bu dış etkenler, türün içerisindeki genetik dağılımı rastgele değiştirebilir ve öncekinden farklı bir evrimsel patikanın yolunu açabilir.

 

Tahmin edebileceğiniz gibi Genetik Sürüklenme, daha küçük olan popülasyonlarda özellikle etkilidir. Bu oldukça mantıklı: Çünkü bir popülasyonda az sayıda birey varsa, şans etkisine bağlı yaşanan olayların evrimsel sürece anlamlı etki yapma ihtimali daha yüksek olacaktır. Daha büyük popülasyonlarda ise, şans ve şanssızlık etkisi büyük oranda birbirini nötrleyecek ve popülasyonun genel evrimsel patikası üzerindeki etki daha kısıtlı olacaktır. Buna rağmen, büyük popülasyonlarda bile Genetik Sürüklenme'nin etkisinin hissedilir, hatta Doğal Seçilim gibi yönlü mekanizmalardan bile daha güçlü olduğu birçok durum tespit edilmiştir. Öyle ki, Allopatrik ve Peripatrik Türleşme gibi türleşme tiplerinde, yeni türler büyük oranda Genetik Sürüklenme etkisi altında evrimleşir.

 

8) İkincil (Minör) Mekanizmalar

İlgili yazımızda da değineceğimiz gibi, ne yazık ki günümüzde insanlar yanlış yönlendirmeler ve bilimi bilim insanlarından öğrenmek yerine çarpık kaynaklardan öğrenmeyi yeğleyen insanlar yüzünden evrim dahilinde, daha doğrusu doğada, tür içerisinde çeşitlilik sağlayan tek mekanizmanın mutasyonlar olduğu sanılmaktadır. Bu gerçekten çok ciddi bir yanılgı ve Evrim'in anlaşılmasının önündeki en büyük engellerden biridir. Çünkü buna bağlı olarak, mutasyonların rastlantısal olmasından ötürü, Evrim'in de rastlantısal olması gerektiğine dair bir yanılgı oluşmaktadır. Ne var ki doğada çeşitliliği sağlayan ve seçici Evrim Mekanizmaları'nın bu çeşitlilik arasında eleme yaptığı pek çok ikincil mekanizma vardır. Bu mekanizmalar, sürekli olarak popülasyonlar içerisinde genetik değişimler yaratmakta, bu değişimlerin fenotip üzerinde etkileri ise doğa karşısında Evrim sınavına tabi tutulmaktadır. Başarılı olanlar yavrularına bu modifiye edilmiş genleri aktarabilmekte, başarısız olanlar ise elenmektedir.

Biz, yazı dizimiz içerisinde bu mekanizmaların da özelliklerine ve Evrim için önemine değinerek, sizlerin de muhtemelen sandığı gibi mutasyonların Evrim'in tek materyal üretici mekanizması olmadığını göstereceğiz. 

0 Yorum