EVRİM TEORİLERİ
İnsanoğlu kendini ve çevresinde algıladıklarını tanımaya başladıktan sonra, bu olağan üstü varlıkların nasıl meydana geldiğini düşünmüştür. M.Ö. VI. Yüzyılda yaşamış olan Şyonya‟lı filozoflardan Thales, tüm nesneler gibi canlıların da sudan oluştuğunu; Anaximander, canlıların kaynağının deniz olduğunu, başlangıçda balık olan atalarımızdan bugünkü şeklimize evrimleşerek ulaştığımızı; Herakleitus, canlıların gelişmesinde aralarındaki çatışmaların rolü olduğunu ileri sürmüşlerdir. M.Ö. IV. Yüzyılda yaşamış olan Aristoteles, canlılığın başlangıçta kendiliğinden meydana geldiğini, zaman içinde giderek basitten daha karmaşık yapılı canlıların meydana geldiğini (doğa merdiveni) ve canlılarda organların ihtiyaca göre oluştuğunu savunmuştur.
Canlı türlerinin ayrı ayrı yaratıldıklarını ifade eden yaratılış düşüncesinin herhangi bir bilimsel kanıtı bulunmadığından burada tartışılamamaktadır.
XIII. yüzyılda fosiller üzerinde yaptığı çalışmalarla “paleontoloji” biliminin ortaya çıkmasına neden olan Buffon, canlı türlerinin bir evrim sonucunda meydana geldiğini ifade etmiş olmasına rağmen; kilisenin baskısı sonunda “kutsal kitapta bildirilenlere ters düşen sözlerimi geri alıyorum” demek zorunda kalmıştır. Bu dönemde, bir doğa bilimci olan Charles Darwin‟in dedesi Erasmus Darwin de Buffon gibi, canlıların yaşamları sırasında edindikleri beceri ve özelliklerin yeni kuşaklara geçmesiyle evrimleştiği görüşünde idi.
Bununla beraber, aydınlanma çağı olarak bilinen bu dönemde, Carl von Linné‟nin morfolojik ve fizyolojik özellikleri bakımından biribirine benzeyen canlıları aynı grup içinde toplayarak, en küçük canlı gruplar olan türleri oluşturması; Cuvier‟nin aynı türden olan bitki ve hayvanların erkek ve dişilerinin kendi aralarında birleşmeleri sonunda fertil yavruların meydana getirdiklerini saptaması; XVIII. ve XIX. yüzyıllarda Cuvier, Hilaire ve Gothe‟nin, belli işlevleri yerine getiren organların, canlılar arasında gösterdikleri benzerlik ve farklılıkları inceleyerek homolog ve analog organların ontogenetik gelişimlerini açıklamaları; canlıların evrimsel bir gelişimin sonunda çeşitlendikleri düşüncesini destekleyen yeni delilleri ortaya çıkarmıştır.
Bugüne kadar yapılan çalışmalara rağmen, biyoloji sistematiğinin son şeklini aldığını söylemek mümkün değildir. Hatta, evrimin sürekliliği düşünülürse tamamlanması da mümkün gözükmemektedir. Ancak, bu çalışmaların sonunda;
a) Biribirine yakın gruplar arasında benzerliklerin fazla olmasına karşın, uzak gruplar arasında benzerliklerin giderek azaldığı
b) Sistematiğin alt sıralarında yer alan canlıların ilkel ve basit yapılı olmalarına karşın, üst sıralarda yer alan canlıların daha zengin bir biyolojik işleve ve karmaşık yapıya sahip oldukları
c) Aynı tür içindeki canlıların kendilerine benzer ve fertil yavrular meydana getirdikleri
d) Paleontolojik bulguların da yardımıyla; Jeolojik devirlerde yaşamış ve bugünkü canlılara benzeyen tür sayısının eski jeolojik devirlere gidildikçe azaldığı, yakın jeolojik devirlerde arttığı görüldü.
Bu gözlemlere dayanarak, Hilaire; “hayvan türlerinin birbirinden meydana geldiğini” ileri sürdü, fakat dönemin ünlü anatomisti Cuvier ile yaptığı tartışmada ileri sürdüğü deliller yeterli bulunmadı.
Lamarck (1744-1829) “Phylosophy Zoologique” adlı eserinde, türlerin ara varyetelerle, cinslerin ara türlerle ve familyaların ara genuslarla biribirlerine bağlı olduklarını ve değişen ortam koşullarına uyumlu yeni bir türün bir başka türün değişmesiyle meydana geldiğini ileri sürdü. Lamarck‟a göre, çok kullanıldığı için gelişen veya kullanılmadığı için körelen bir organın eşem hücreleri üzerindeki etkisi bu özelliklerin yeni döllere geçmesine neden oluyordu. Zürafanın, ağaçların yeşil yapraklarına uzanabilmesi için boynunun uzaması ve kurbağanın su içindeki hareketini kolaylaştıran arka ayakları arasında yüzme derisi gerili olması, bu canlıların, ortam koşullarına uygun olarak değişmeleri sonunda meydana gelmişti. Benzer şekilde, köstebekte gözlerin körelmesini, yılanlarda üyelerin yok olmasını, bu organların kullanılmamaları sonucunda yok oldukları şeklinde yorumlamıştır.
Lamarck‟ın hipotezinin özelliği, canlılarda görülen değişikliklerin fonksiyona bağlı olarak ve ortamın koşullarına uygun olarak meydana gelmiş olmasıdır. Hipotezde yer alan, “canlılar içinde bulundukları koşullara uyar” önermesi bugün de gözlenen, doğruluğu çok kere kanıtlanmış bir olgudur. Ancak, bu yöndeki bir teorinin hıristiyanlığın telkinlerine uymaması yanında, değişikliklerin yeni döllere geçişini açıklamakta teorinin yetersiz kalması ve daha açık olarak; bugüne kadar yapılan gözlemlerde, canlılarda doğumdan sonra kazanılmış olan özelliklerin sonraki döllere geçtiğinin gösterilememesi nedeniyle fazla taraftar toplayamamıştır. Örneğin, August Weismann (1834-1914), yirmi döl boyunca kuyruklarını kestiği farelerin yirmi birinci dölde de deney serisinin başındaki fareler kadar uzun kuyruklu olduklarını gördü. Bu deneyler sonunda Weismann, vücudu meydana getiren somatik hücrelerin kalıtımda rolünün bulunmadığını; kalıtımla ilgili hücrelerin üreme (germ) hücreleri olduğunu ve çevresel faktörlerin üreme hücrelerine etki etmediğini buldu. Nitekim, Müslümanların ve Musevilerin, yüzyıllardan beri sünnet olmaları, bu toplumlarda herhangi bir kalıtsal değişikliğe neden olmamıştır. Aynı şekilde, Çinlilerin çocuklarına ayaklarının küçük kalması için yüzyıllar boyunca demir ayakkabı giydirmeleri de Çinlilerin ayaklarını küçültmemiştir.
Halbuki, bugün bakterilerin antibiyotiklere, böceklerin insektisitlere karşı bağışıklık kazandıkları bilinir ve Lamarck‟ın hipotezi bu olayları anlamamıza yardım eder. Ancak bu yönde yürütülen araştırmalar, bağışıklığın bir populasyonun bütün fertlerinde değil, uygun gen kompozisyonuna sahip olan bazı fertlerinde meydana geldiğini ve bu fertlerin populasyon içindeki sayısının, doğal seçim baskısı altında daha sonraki döllerde giderek artmasıyla dirençli ırkların oluştuğunu gösterdi. Ayrıca, genetik alanındaki bilginin artmasına bağlı olarak bugün kabul edilen evrim düşüncesinin olası mekanizması ortaya konmuştur. örneğin Lüers, populasyon düzeyinde kazanılmış bir bağışıklığın, mutasyon, doğal seçim ve genlerin rekombinasyonuyla birlikte açıklanabileceğini ileri sürmüştür.
Aydınlanma çağında, en fazla taraftar toplayan evrim teorisi, Charles Darwin (1809-1882) tarafından önerilen “doğal seçim” teorisidir.
Aydın bir çevrede, varlıklı bir ailenin çocuğu olan Darwin, hekim olan babasının tüm gayretlerine rağmen tıp eğitimini başaramamış, Cambridge Üniversitesinde yine babasının zoruyla başladığı teoloji eğitimini tamamlamıştır. Bu arada, botanik ve jeoloji derslerine devam ederek, meydana getirdiği böcek koleksiyonuyla bilim dünyasının ilgisini çekmiştir. 1831 yılında “Beagle” adlı gemiyle Güney Amerika kıtasının çevresini dolaşma olanağını elde eden Darwin, Galapagos adalarının faunasını inceleyerek örnekler toplamış ve 1836 yılında Şngiltere‟ye dönmüştür. Seyahati sırasında okuduğu, kıtaların kayma teorisini savunan Charles Lyeel(1797-1875) in “Jeolojinin Şlkeleri” ve 1838 yılında okuduğu Thomas Malthus (1766-1834) un “Nüfus Üzerine Deneme” adlı kitaplarından da etkilenen Darwin, 5 yıl boyunca doğada yaptığı gözlemlere ilave olarak, seferden döndükten sonra 23 yıl topladığı materyal üzerinde yaptığı çalışmalardan sonra 1859 yılında “Türlerin Kökeni” adlı kitabını yayınladı.
Darwin teorisinde, bir populasyon içinde, değişen ortam koşullarına en iyi uyum sağlayan fertlerin alıkonmasıyla yeni bir ırkın meydana gelebileceğini, dölden döle farklılaşmanın artarak yeni ırkın başlangıçdaki populasyonun ait olduğu türden farklı ve yeni bir türe dönüşebileceğini ileri sürmüştür. Darwin‟e göre evrim şu sırayla meydana gelmektedir.
1- Bir ekosistem içinde yer tutan her populasyon için, o ekosistemin bir taşıma kapasitesi vardır. Çünkü, ekosistemler yaşam alanı, barınak ve besin gibi olanaklar bakımından sınırlıdır. Nitekim, yapılan bir hesaba göre, 1 erkek ve 1 dişiden oluşan Drosophila melanogaster çiftinden 3 hafta sonunda, teorik olarak 245 000 fert meydana gelebilmektedir. Fakat doğada hiç bir zaman bu ölçüde büyümeye rastlanmamıştır. Örneğin, 100 cm3 lük bir yetiştirme kabında, yeterli besin bulunmasına rağmen; yumurtalarından yeni çıkmış kelebek larvalarından 100-150 den fazlası birarada yetiştirilememektedir.
2- Aynı populasyona ait fertler arasında, morfolojik ve fizyolojik özellikleri bakımından farklar vardır. Eşeyli çoğalan bir populasyonun üyeleri, tek yumurta ikizleri dışında, biribirlerinden bazı karakterler bakımından farklıdır.
3- Ekosistemin sınırlı olanaklarında hayatta kalabilmek için populasyonun farklı özelliklere sahip olan fertleri arasında rekabet başlar.
4- Sahip oldukları özelliklerle çevrenin isteklerini karşılayabilen fertler rekabeti kazandıkları için hayatta kalır (doğal seçim) ve populasyonun sonraki dölü meydana getirirler.
5- Çevresel koşullar sürekli değişmektedir. Değişim, iklim düzeyinde, sıcaklık, nem, ışık miktarı gibi faktörlerin günlük, mevsimlik ve yıllık değişimlerini; biyolojik olarak, canlıların doğumdan sonra büyüyüp, yaşlanarak ölmelerini; ekosistem olarak, örneğin oligotrofik özelliklere sahip olarak yeni oluşmuş bir gölün, zamanla ötrofik ve distrofik bir göl halini alması, daha ileri aşamada kurumasıyla; çalılıktan başlayarak bir meşe ormanı ekosistemine varan farklı “serel evre” lerden geçmesi gibi çok farklı konuda ve bazen çok geniş kapsamda, yani biyosfer ölçüsünde meydana gelmektedir. Örneğin, CFC (klor-flor - karbon) bileşiklerinin sebep olduğu stratosferik ozon miktarındaki azalmaya bağlı olarak, biyolojik etkiye sahip olan ultraviyole ışınlarının yeryüzüne ulaşması ve sanayi devriminden (1860) sonra hızla tüketilen organik karbon kaynaklarından açığa çıkan karbon dolatısıyla ortaya çıkan küresel ısınma, tüm biyosferi içine alan küresel değişikliklerdir.
6- Değişen koşullara bağlı olarak kazanılan karakterlerin toplamına sahip olan fertlerden oluşan populasyon ile eski populasyonun fertleri, aralarında meydana gelen bu farklılaşmadan sonra biraraya gelseler dahi fertil yavrular meydana getiremezler. Aralarında tür düzeyinde fark meydana gelmiştir. Bu türleşmedir.
Ancak, bu teoride bugünkü kalıtım bilgimize göre yanlış olan bir anlayışın üzerinde durmak gerekir. “Doğal seçim teorisi” olarak da bilinen bu teorinin ileriye sürüldüğü XIX. yüzyılda, kalıtsal özelliklerin vücut parçalarından geldiği ve bir çaprazlama sonucunda ortaya çıkan melezde, anne ve babaya ait karakterlerin eriyerek karışmaları nedeniyle yavrunun, anne ve babaya ait karakterlerin bir ortalaması olduğu düşüncesi hakimdi. Yani, ana ve babada var olan siyah ve beyaz gibi iki zıt karakterin yavruda gri rengi meydana getireceğine inanılıyordu. Halbuki, gözlemler bir aile içindeki çocukların, anne ve babaya ait karakterlerin bir ortalaması olmak yerine; bazılarının anneye veya anne soyundan birine örneğin dayıya, bazılarının babaya veya baba soyundan birine örneğin halaya benzediğini gösteriyordu. Fakat bunun nasıl meydana geldiği bilinmiyordu. Bu durum, Darwin'in de dikkatini çekmiş olmasına rağmen, bu konuda yeterli bilgi birikimine sahip olmadığından açıklayamamıştır.
Nitekim, bugünkü bilgimize göre; anne ve babadan gelen baskın (dominant) ve çekinik (resesif) karakterler yavruda homozigot (AA veya aa) veya heterozigot (Aa) durumda bulunmaktadırlar. Bunların biribirleriyle karışması söz konusu olmamakta; bir karakter için baskın olan gen homozigot ya da heterozigot durumda olsa da fenotipte etkisini gösterebilirken, çekinik olan gen ancak homozigot durumda olduğunda fenotipte etkisini gösterebilmektedir.
Genetik alanında yaptığı çalışmalarla tanınan Gregory Johann Mendel (1822-1884) ile Darwin (1809-1882) aynı dönemde yaşamış olmalarına rağmen, aralarında bilimsel bir ilişkinin kurulamamış olması bilim ve onlar adına talihsizlikti. Mendel‟in bulgularının önemi yaşadığı dönemde anlaşılamamış, ölümünden 16 yıl sonra Erich Tschermak von Seysenegg, Hugo de Vries ve Carl Erich Correns tarafından bilim dünyasına tanıtılmıştır.
XX. yüzyılın başlarında, Hollandalı deVries (1848-1935), döller boyunca yetiştirdiği otuza yakın bitki türünde kendiliğinden meydana gelen ve kalıtsal nitelik gösteren değişikliklerin meydana geldiğini (varyasyon) saptadı. Benzer sonuçlar bulan, Alman Correns (1864-1933) ve Avusturyalı Tschermak (1871-1962) ile birlikte, 1900 yılında “mutasyon Teorisi” ni ileri sürdüler. Bu teoriye göre, bir tür içinde, birdenbire, ara dereceleri bulunmayan değişikliklere sahip canlılar (mutant) meydana gelebilir.
Bu değişiklikler göz renginden zeka düzeyine kadar tür içi çeşitliğe ait karakterlerde olabildiği gibi, tür için karakteristik olan özelliklerden birinde de meydana gelebilir ve hayat mücadelesinde organizmaya avantaj sağlar veya zararlı olabilir.
Mutasyon teorisine karşı, “canlılarda görülen değişikliklerin genellikle onların yaşama gücünü azaltıcı yönde olması” ve “türe özgü karakterlerinde değişiklik meydana gelen fert populasyonun diğer fertlerinden ayrı kalacağı için, soyunu devam ettirme ve bu değişikliği sonraki döllere aktarma şansının bulunmaması” gibi görüşler ileri sürülmüştür. Ancak, bugünkü bilgimize göre; canlılar geometrik dizi şeklinde artma eğilimindedirler. Mutasyonların çoğu, fertte olumsuz gelişmelere yol açmasına rağmen, az sayıda meydana gelen ve çevreye uyumda avantaj sağlayan mutasyonlar meydana geldikleri populasyon içinde kalıcı olurlar, bu değişikliklere sahip olan mutantların sayısı populasyon içinde giderek artar. Karşı görüşe göre, meydana gelen mutantın içinde bulunduğu populasyonun fertleriyle birleşemeyecek veya fertil yavru veremeyecek kadar farklılaştığı varsayılmaktadır ki, bu olağanüstü bir olaydır. Halbuki, mutasyonların çoğu türe özgü karakterlerin birinde meydana gelebilir ve bu değişiklik mutantın populasyon içinde fertil birleşmeler yapmasına engel teşkil etmez.
Alman Biyolog August Weismann' ın da içinde bulunduğu bir grup biyolog, canlı varlıklarda genetik materyalin organizmanın somatik dokularından farklı olduğu ve ondan etkilenmediği sonucuna vardılar. Bu sonuç, bir organizmanın doğumdan sonra kazandığı yetenek ve özelliklerin neden kendinden sonraki döllere geçmediğinin anlaşılmasını sağladı. Buraya kadar anlatılan bilgi birikimine sahip olan biyologlar XIX. yüzyılın sonlarında Darwin‟in teorisi ile mutasyon teorisini birleştirerek “neodarwinizm” olarak adlandırılan yeni bir evrim teorisi geliştirdiler.
Neodarwinistlere göre evrim; “bir populasyon içinde, organizmaların ortama uyumunda zayıflık yaratmayan küçük mutasyonların birikmesi sonunda, türe özgü karakterler bakımından orijinal populasyondan farklı ve ortam koşullarına daha uyumlu bir populasyonun ortaya çıkması” şeklinde meydana gelir.
Darwinizm ve Neodarwinizm arasındaki benzerlik, her ikisinde de “doğal seçim” mekanizmasına yer verilmiş olması; fark ise, Darwinizmde “canlılarda değişikliğin ortam koşullarına bağlı olarak meydana gelmesi” düşüncesi yerine Neodarwinizmde “önce mutasyonların meydana geldiği” düşüncesinin yer almış olması ve karakterlerin sonraki döllere nasıl taşındığının öğrenilmiş olmasıdır.
Bu konuda yapılan çalışmalar, canlılarda meydana gelen her mutasyonun canlının hayatta kalma gücü ve fertilitesi üzerinde olumsuz etkilere neden olmadığını, bazı koşullar altında canlının hayatta kalabilme yeteneğini artırdığını göstermiştir. Örneğin, Ptychopoda seriata kelebeğinde, kanatların deseninde değişikliğe neden olan bir mutasyon; kelebeğin hayatta kalma gücünü normal koşullarda azaltmasına karşın, soğuk ve rutubetli ortamlarda artırdığını göstermiştir. Bu kelebek, bir başka canlı ile ekolojik nişlerinin çakışması sonucunda habitatını değiştirmek durumunda kalırsa, sahip olduğu bu mutasyonla daha soğuk ve rutubetli ortamlarda hayatta kalmayı başaracak, oluşan yeni populasyonun gen havuzuna başka mutasyonların eklenmesiyle yeni bir tür meydana gelebilecektir (adaptif radyasyon).
Buna göre, bir populasyon içinde görülen küçük mutasyonlar populasyonun gen havuzunda değişik genlerin birikmesine olanak sağlarken; diğer taraftan işleyen “doğal seçim” mekanizması var olan koşullara uygun olmayan genotiplerin ayıklanmasını sağlamaktadır. Örneğin, Florida da deniz kıyısındaki ormanlık bir alanda ve kıyıya yakın kumluk bir adada yaşayan aynı türden farelerin, ormanlık alanda koyu renkli, adada açık renkli olmaları şu şekilde açıklanmaktadır. Konu edilen fare populasyonununda rengin 3 gen çifti (A/a, B/b, C/c) tarafından belirlendiği kabul edilirse, F1 dölünün sperm ve yumurta hücrelerinde 23 = 8 farklı renk kombinasyonu (ABC, ABc, AbC, aBC, Abc, aBc, abC, abc) bulunacaktır. Buna göre F2 dölünde koyu ve açık renk veren gen kombinasyonlarından birer adet bulunma olasılığına karşın, ara derecelerde renk veren 62 adet farklı gen kombinasyonuna sahip fare meydana gelme olasılığı bulunacaktır (Tablo 1). Renk geni üzerinde meydana gelen mutasyonlarla fare populasyonunun gen havuzu içinde biribirinden farklı renk genlerinin sayısı artarken, karayla bağlantılı olan adada da farklı renklerde mutantlar görülecektir. Ancak, ada ile kara arasındaki bağlantının kesilmesi ve ada üzerindeki ormanın yok olmasıyla, çıplak ve kumluk alanda kendilerini gizleyemedikleri için kuşlar tarafından avlanan koyu renkli farelerin populasyondan elenmesiyle (doğal seçim) adada sadece açık renkli fare ırkı barınabilmiş; bunun tersine, ormanlık alanda açık renkli farelerin populasyondan elenmesiyle koyu renkli fareler barınabilmiştir. Bu örnekte, adada açık rengi; karada ormanlık alanda koyu rengi meydana getiren genler “doğal seçimde avantajlı gen” olarak tanımlanmaktadır.
Evrim
-
Evrim nedir? Evrim süreci nasıl işler?
-
Atların Evriminde Parmaklar ve Toynak...
-
Mikro evrim nedir
-
Yumuşakçaların evrimi
-
Bitki Evrimi 5/5: Çayır İmparatorluğu
-
Bitki Evrimi 4/5: Çiçeklerin ve Tohumların Öyküsü
-
Evrim düşüncesinin tarihi
-
Bitki Evrimi 3/5: Kömür Çağı
-
Bitki Evrimi 2/5: Ormanların Doğuşu
-
Bitki Evrimi 1/5: Karaya İlk Çıkanlar
-
Mutasyon, Evrimsel Sürecin Hammaddesidir!
-
Evogram Nedir ?
-
Yeni Genetik Kombinasyonların Oluşumu ve Evrimin Türleri Değiştirme Mekanizması
-
Evrim'i Tetikleyen Mekanizmalar Nelerdir?
-
Darwin ve Doğal Seleksiyon