Bu yazımızda, evrimin çeşitlilik faktörlerine ve seçilim mekanizmalarına değineceğiz. Ayrıntılı değil, genel bir fikir vermesi amacıyla yüzeysel bir anlatı şeklinde olacaktır.
Giriş
Evrim, popülasyon içi gen ve özelliklerin nesiller içerisindeki değişimidir. Popülasyon, belirli bir bölgedeki aynı türe ait canlılar topluluğunu ifade eder. Örneğin; Kuşadası’ndaki yaban domuzları denildiğinde, bir popülasyon ifade edilmiş olunur.
Bu değişimler, mikro ve makro olmak üzere iki düzeyde olabilir. Mikro düzeyde olan değişimlere mikroevrim, makro düzeyde olanlara ise makroevrim denir. Mikroevrim, daha ziyade genetik düzeydeki küçük değişimlerdir. Bunun sonucunda gözle görülür büyük değişimler olmaz. Ancak bu değişimlerin birikmesiyle makroevrim, yani büyük ölçekli değişimler ortaya çıkar ki bunun sonucunda da türleşme gerçekleşebilir. Buradan hareketle, şunu söyleyebiliriz: Evrim için türleşme şart değildir zira mikroevrimsel değişimler de bulunmaktadır.
Çeşitlilik Faktörleri
Özelliklerin değişiminden bahsettiğimiz için, ortada biyolojik bir çeşitlilik olmalıdır. Bu, evrimin olmazsa olmazıdır zira evrim mekanizmaları olan seçilim mekanizmaları, bir şeyleri “seçmek” durumdadır. Peki, çeşitlilik nasıl oluşur? Bunun çeşitli faktörleri vardır: Mutasyonlar, transpozonlar, yatay gen transferi, plazmitler, gen akışı, genetik sürüklenme, eşeyli üreme ve crossing-over.
Mutasyonlar: Genetik materyalde meydana gelen baz dizisi değişimlerine mutasyon denir. Gen ve kromozom mutasyonları gibi farklı çeşitleri bulunur. Bu bazlar, genetik bilgiyi kodlarlar. Mutasyonlar, genetik bilgimizi kodlayan bu bazların dizisinin değişimine neden olduğundan, önemli bir çeşitlilik faktörü olarak karşımıza çıkmaktadır. Mutasyonların büyük bir kısmı etkisizdir. Kalan kısmının büyük bir kısmı zararlı olup bunun dışındakiler ise faydalıdır. Bu fayda veya zarar durumu, mutasyonu geçiren organizma açısından değerlendirilir. Mutasyonun faydalı bir mutasyon olması hâlinde, bu mutasyona sahip organizma veya organizmaların seçilim mekanizmalarınca seçilmesi ve bu mutasyona sahip organizmaların popülasyondaki frekansının artması söz konusu olur. Aksi durumda, mutasyonun zararlı bir mutasyon olması hâlinde, bu mutasyona sahip organizma veya organizmalar dezavantajlı bir konumda olurlar ve bu nedenle yaşamaları/üremeleri mümkün olmayarak popülasyondan elenirler.
Transpozonlar: Transpozonlar, sıçrayan DNA parçalarıdır. Bir transpozon, mevcut yerinden ayrılıp farklı bir yere yapışabileceği gibi (kes-yapıştır); transpozonun bir kopyası da başka bir yere yapışabilir (kopyala-yapıştır). Bunun sonucunda farklı kombinasyonlar ortaya çıkabilir. Dolayısıyla, genetik çeşitliliği artırıcı bir unsur olarak karşımıza çıkmaktadırlar.
Yatay Gen Transferi: Yatay gen transferi, farklı canlı türleri arasındaki gen aktarımıdır. Bunda virüsler etkilidir. DNA’mızda çok sayıda virüs DNA’sı bulunur. Bu tür enfeksiyonlara lizojenik enfeksiyon denir. Bu virüs DNA’ları nesilden nesile kalıtılır.
Plazmitler: Plazmitler, bakterilerde bulunan halkasal DNA’lardır. Bakteriler, bu plazmitlerdeki DNA’larını birbirlerine aktarabilirler. Bunu, konjugasyon adlı bir yolla yaparlar. Bakteriler arasında antibiyotik direncinin gelişmesi de bu şekilde olur. Antibiyotiğe dirençli bakteriler, bu direnci sağlayan genetik bilgiyi diğer bakterilere aktarırlar ve böylece, antibiyotiklere karşı direnç kazanırlar.
Gen Akışı: Bir türün farklı iki popülasyonundan birinden diğerine gen akışının yani göçünün gerçekleşmesidir. Bir bardak suya bir damla siyah mürekkep damlatmak gibi düşünebilirsiniz. Bunun sonucunda gen frekansları değişir, farklı kombinasyonların önü açılır.
Genetik Sürüklenme: Bir popülasyon düşünün. Bu popülasyonun yaşam alanında bir doğal felaket yaşansın. Bunun sonucunda popülasyonun %90’ı yok olsun. Kalan %10, rastgele bir şekilde hayatta kalabilenlerdir. Başarabilirlerse, popülasyonu yeniden oluşturacak olanlar onlardır. Ancak yeni popülasyon, kalan bu %10’un genetiğinden türeyecektir. İşte buna genetik sürüklenme denir. Genetik sürüklenme için genelde felaketler üzerinden örnek verilir ancak her zaman felaketler nedeniyle olmak zorunda değildir.
Eşeyli Üreme ve Crossing-Over: Eşeyli üremede, iki farklı organizmanın çeşitliliğinin harmanlanıp yeni kombinasyonlarda yavruların oluşması sağlanır. Anne ve babanın özellikleri doğrudan, olduğu gibi yavruya aktarılmaz. Eşeyli üremedeki bu zengin çeşitlilik, üreme hücrelerinin homolog kromozomlarının arasında gerçekleşen parça değişimleri ve bu kromozomların yeni hücrelere rastgele dağılması sayesinde sağlanır. Bu parça değişimi olayına “crossing-over” adı verilir.
Seçilim Mekanizmaları
Çeşitlilik faktörlerince oluşturulan çeşitlilikler arasından, doğada en “uyumlu” olanlar avantaj sağlar ve “seçilir”. Peki, seçilim mekanizmaları nelerdir? Bu özellikler neye göre seçilirler? Seçilim mekanizmaları şunlardır: Doğal seçilim, cinsel seçilim, akraba seçilimi ve yapay seçilim.
Doğal Seçilim: Doğal seçilim, doğada en uyumlu organizmaların “seçilmesi”dir, yani başarıyla nesillerini devam ettirebilmeleridir. Buna karşın, uyum sağlayamayanlar ise elenirler; bu, ölümle veya üreyememekle gerçekleşebilir. Bir çita, aç kalmamak için, ceylandan hızlı olup onu avlamalıdır. Hızlı olmayanlar avlanamaz ve ölürler. Ceylanlar ise çitaya av olmamak için hızlı olmalıdırlar. Hızlı olmayanlar av olur ve ölürler. Çitalar ve ceylanlar üzerinde, hızlı olma yönünde bir seçilim baskısı vardır deriz. Bu canlılar, nesilden nesile, hızlı olma yönünde evrimleşmiştir. Bugün, bu iki canlının yüksek hız kapasitesi bu sayede gelişmiştir. Gel gelelim bu hızlanma sonsuza kadar gitmez. Yüksek hız demek, ince bacaklar demektir. İnce bacaklar ise kırılganlık ve dolayısıyla ceylan için av olmak demektir. Dolayısıyla, kırılgan yapılılar av olur ve bir noktada denge sağlanır. İşte, doğal seçilime en basit örnek olarak çita-ceylan ilişkisi…
Cinsel Seçilim: Burada, doğal seçilimin yaptığını karşı cinsler birbirlerine yapar. Klasik örneklerden biri üzerinden gidelim: tavus kuşları. Erkek tavus kuşları, dişilere göre oldukça gösterişli bir yapıya sahiptir. Bunun nedeni, dişilerin en parlak tüylere sahip erkek tavus kuşlarını eş seçmeleridir. Bunun sonucunda, erkek tavus kuşları gittikçe daha gösterişli bir hâle gelmiştir zira bu özellikteki tavus kuşlarının nesilleri devam edebilmiştir.
Akraba Seçilimi: Akraba seçilimi, bir popülasyondaki yakın akrabaların birbirlerini tehlikelere karşı korumasıyla ve bunu yaparken de onları diğer türdaşlarından kayırmasıyla olan seçilimdir. Akraba seçilimiyle ilgili olarak, Çağrı Mert Bakırcı’nın “Evrim Kuramı ve Mekanizmaları” adlı kitabından bir kesit faydalı olacaktır:
Yapay Seçilim: Bu seçilimde, bilinçli olarak uygulanan bir seçilim baskısından bahsederiz. Örneğin; günümüzdeki tüm köpek çeşitliliği, biz insanların eseridir. Bin yıllar öncesinde bizler, diğerlerine göre daha toleranslı olan kurtları bir şekilde kendimize alıştırdık. Farklı alanlarda kullandık, zaman zaman kendi aralarında melezledik ve yenilerini ortaya çıkarttık. En güzelleri olduğunu düşündüklerimizi özellikle besledik, melezledik… Sonunda, işte bu kadar çeşit köpek türü ortaya çıktı.
Kaynaklar
Kitap
- Evrim Kuramı ve Mekanizmaları – Çağrı Mert Bakırcı (Ginko Bilim, 2020)
- Yeryüzündeki En Büyük Gösteri – Richard Dawkins (Kuzey Yayınları, 2010)
BİYOBİLİM 