Evrimin Mekanizmalari
Evrimin işleyişi
Günümüz organizmaları, geçmişte yaşamış atalarından evrim süreci sonucunda türemişlerdir. Evrim, hem tüm organizmalar tarafından paylaşılan dikkat çekici benzerliklerden hem de yaşamın o inanılmaz çeşitliliğinden sorumludur. Peki bu süreç tam olarak nasıl işler?
Evrim sürecinin temelinde genetik çeşitlilik yatar. Seçici kuvvetler genetik çeşitliliğe etki edip evrimin gerçekleşmesini sağlarlar. Bu bölümde evrimin mekanizmalarını incelerken şunlar üzerine yoğunlaşacağız:
Türeme ve bir sonraki nesle aktarılan kalıtsal genetik farklılıklar;
Değişerek türeme
Evrimi, ortak bir atadan değişerek türeme olarak tanımlamıştık. Peki değişen tam olarak nedir? Evrim ancak bir popülasyonun gen sıklığında zamanla bir değişim olduğunda gerçekleşir. Bu genetik farklılıklar kalıtsaldır ve bir sonraki nesle aktarılabilir – ki bu da evrim için asıl önemli olan “uzun vadeli değişim”ler demektir.
Böcek popülasyonlarındaki değişimle ilgili verilen şu iki örneği karşılaştırın. Sizce bunlardan hangisi bir evrim örneğidir?
1. Böcekler rejimde
Böceklerin yiyebileceği bitkilerin az olduğu bir ya da iki yıl süren bir kuraklık dönemi düşünün.
Tüm böcekler üreme ve sağkalım açısından eşit şansa sahipler. Ancak yiyecek miktarının azalması, bu nesildeki bireylerin bir önceki nesile göre biraz daha küçük olmasına yol açmış.
2. Başka bir renkten böcekler
Popülasyondaki bireylerin büyük kısmında, örneğin %90'ında, parlak yeşil renk genleri bulunurken, küçük bir kısmında (%10) onları daha kahverengi yapan bir gen bulunmaktadır.
Birkaç nesil sonra, durum değişir: Popülasyonda kahverengi böcekler eskiden olduklarından daha yaygınlaşıp, popülasyonun %70’ini oluşturur hale gelmişlerdir.
Hangi örnekte değişerek türeme, yani gen sıklıklarındaki bir değişim anlatılıyor?
Birinci örnekte, böcek popülasyonunun vücut ağırlığı, genlerin sıklığındaki değişimden dolayı değil, çevresel etkiler (besin miktarındaki azalma) nedeniyle değişmiştir. Bu yüzden birinci örnek evrim değildir. Popülasyonun vücut büyüklüğü genetik olarak belirlenmediği için, küçük vücutlu böcek nesli normal miktarda besin kaynağına sahip olduğunda normal boyutlara ulaşacak nesiller üretecektir.
İkinci örnekteki renk değişimi ise açıkça evrimdir: Aynı popülasyonun iki nesli genetik olarak farklıdır. Peki ama, bu nasıl oldu?
Değişim mekanizmaları olarak mutasyon, göç (gen akışı), genetik sürüklenme ve doğal seçilim;
Değişimin mekanizmaları
Buradaki dört sürecin her biri evrimsel değişimin temel mekanizmalarından biridir.
Mutasyon
Bir mutasyon, parlak yeşil genine sahip ebeveynlerin kahverengi genine sahip olan döller vermesine neden olabilir. Böyle bir durum ise, kahverengi böcek genlerinin popülasyonda daha sık rastlanır hale gelmelerine neden olacaktır.
Göç
Bir kahverengi böcek popülasyonundaki bazı bireyler başka bir yeşil böcek popülasyonuna katılabilir. Bu durum kahverengi böcek genlerinin yeşil böcek popülasyonunda daha sıklaşmasına neden olacaktır.
Genetik sürüklenme
Bir nesilde iki kahverengi böceğin, hayatta kalıp üreyebilen dört kahverengi birey oluşturduğunu düşünün. Birkaç yeşil böcekse henüz döl veremeden biri tarafından ezilerek öldürülmüş olsun. Bir sonraki nesilde, bir önceki kuşağa göre biraz daha fazla kahverengi böcek olacaktır – ama bu tümüyle rastlantısaldır. Bu şekilde bir nesilden diğerine ortaya çıkan rastlantısal değişiklikler genetik sürüklenme olarak tanımlanır.
Doğal seçilim
Yeşil renkli böceklerin kuşlar tarafından fark edilmesinin ve dolayısıyla yenmesinin kahverengi böceklere göre daha kolay olduğunu düşünün. Kahverengi böceklerin hayatta kalıp döl verme şansları biraz daha fazla olacaktır. Böylece, sahip oldukları kahverengi olma genlerini yavrularına aktaracak ve yeni nesilde, kahverengi böcekler bir önceki nesle göre daha yaygın olacaktır.
Bu mekanizmaların hepsi genlerin bir popülasyon içindeki sıklığında değişime neden olabilir, dolayısıyla hepsi evrimsel değişimin mekanizmalarıdır. Ancak doğal seçilim ve genetik sürüklenme, popülasyonda genetik çeşitlilik olmadığı, yani popülasyondaki bazı bireyler genetik olarak diğerlerinden farklı olmadığı sürece işlemezler. Eğer böcek popülasyonundaki bireylerin tamamı (%100’ü) yeşil olsaydı, seçilim ve sürüklenmenin hiçbir etkisi olmayacaktı çünkü genetik bileşim değişemeyecekti.
Öyleyse, genetik çeşitliliğin kaynakları nelerdir?
Genetik çeşitliliğin önemi;
Genetik çeşitlilik
Evrimsel değişimi sağlayan bazı temel mekanizmalar genetik çeşitlilik olmadan çalışamaz.
Genetik çeşitliliğin, ileride hakkında daha fazla şey öğreneceğimiz üç temel kaynağı vardır:
1. Mutasyonlar, DNA’da meydana gelen değişikliklerdir. Tek bir mutasyonun büyük etkileri olabilir, fakat çoğu durumda, evrimsel değişim çok sayıda mutasyonun birikimine dayanır.
2. Gen akışı, genlerin bir popülasyondan diğerine her türlü hareketidir ve evrimsel çeşitliliğin önemli bir kaynağıdır.
3. Eşey, bir popülasyona yeni gen kombinasyonları kazandırabilir. Bu genetik karılma genetik çeşitliliğin bir diğer önemli kaynağıdır.
Genetik sürüklenmenin rastlantısal doğası ve genetik çeşitliliğin azalmasının etkileri;
Genetik Sürüklenme
Genetik sürüklenme; doğal seçilim, mutasyon ve göçle birlikte evrimin temel mekanizmalarından biridir. Her nesilde bazı bireyler, tümüyle rastlantısal olarak, geriye diğer bireylerden biraz daha fazla sayıda torun (ve elbette gen!) bırakabilirler. Bir sonraki neslin genleri “şanslı” bireylerin genleri olacaktır; ancak, bu bireyler daha sağlıklı ya da daha “iyi” bireyler olmak zorunda değildir. Bu olay, kısaca, genetik sürüklenmedir. Bu, TÜM popülasyonlarda gerçekleşen bir olaydır – talihin oyunlarından kaçış yok.
Daha önceki örneklerde, bu kurgusal çizimi kullanmıştık. Genetik sürüklenme, popülasyonun genetik yapısını etkilemektedir, ancak bu durum doğal seçilimden farklı olarak tümüyle raslantısal bir biçimde gerçekleşmektedir. Dolayısıyla, genetik sürüklenme her ne kadar evrimsel bir mekanizma olsa da, uyarlanımların oluşmasında işlev görmez.
Çeşitlilik, ayrımlı üreme ve kalıtımın, doğal seçilim yoluyla evrime nasıl yol açtığı; ve
Farklı türlerin birlikte evrim yoluyla birbirlerinin evrimini nasıl etkilediği.
Birlikte evrim
Birlikte evrim terimi iki ya da daha fazla türün karşılıklı olarak birbirinin evrimini etkilediği durumları anlatmak için kullanılır. Örneğin, bir bitkinin morfolojisindeki evrimsel bir değişim, bu bitkiyle beslenen bir otçulun morfolojisini de etkileyebilir. Aynı şekilde, otçuldaki bu değişim de bitkinin evrimini değiştirebilir ve bu döngü böylece devam eder.
Farklı türler birbirleriyle yakın ekolojik ilişkiler içinde olduğunda birlikte evrimin gerçekleşmesi olasıdır. Bu ekolojik ilişkilerin bazı örnekleri şöyledir:
1. Av/avcı ve parazit/konak
2. Rakip türler
3. Mutualist türler
Bitkiler ve böcekler, birlikte evrimin klasik bir örneğini sunarlar; bu örnekler çoğu zaman mutualist bitki ve böceklerden çıkar. Birçok bitki ve bunların tozlaştırıcıları birbirlerine o kadar sıkı bağımlıdır ve ilişkileri o kadar özeldir ki, bu ikililer arasındaki uyumun birlikte evrimin bir sonucu olduğunu düşünmek için biyologların yeterli nedeni vardır. Ama konu tozlaşma olmasa bile bitkiler ve böcekler arasındaki eşsiz uyumun örneklerini görebiliriz. Orta Amerika’da yaşayan bazı akasya türlerinin yapraklarının altında, nektar salgılayan içi boş dikenler ve gözenekler vardır (bkz: sağdaki resim). Bu içi boş dikenler, nektar içen bazı karınca türlerinin yuva yaptığı tek alandır. Ancak, bu karıncalar sadece bitkiden faydalanmakla kalmazlar, aynı zamanda akasyaları otçullara karşı korurlar.
Bu sistem muhtemelen birlikte evrimin bir ürünüdür: evrimleri karıncalardan etkilenmeseydi, bitkiler içi boş dikenler ya da nektar gözenekleri geliştirmezlerdi, karıncalarsa evrimleri bitkilerden etkilenmeseydi otçullara karşı savunma davranışları geliştirmezlerdi.
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