Mutasyonlar
Evrim Mekanizmaları yazı dizimiz içerisindeki bu yazımızda, çok çeşitli yönüyle mutasyonlara değineceğiz ve evrimsel biyoloji ile ilgili bazı noktaları tam olarak anlayabilmek açısından belki de en önemli makalelerimizden biri olacaktır. Çünkü ne yazık ki günümüzde bazı bilim dışı kaynaklar ve bilimsel gerçekler yerine bu kaynakları benimseyen eğitim kurumları sebebiyle mutasyonlar, Evrim Kuramı'nın merkezine yerleştirilmeye çalışılmaktadır. Üstelik mutasyonların nasıl ve neden olduğu tam olarak anlatılmamakta, evrimsel biyoloji ile ilişkisi düzgün bir şekilde izah edilememektedir.
Bunun sebebi çok açıktır: Bilimsel bir gerçeğe, sadece içerisindeki rastlantısallık unsurları öne çıkarılarak, "Bakın, her şeye tesadüf gözüyle bakıyorlar." şeklinde bilim dışı açıklamalar yaparak ve bu alandaki sayısız araştırmacının emeklerini hiçe sayıp, bir bilim dalına hakaret ederek saldırılabilir. Bu kişi, örgüt ve kurumların yaptığı da apaçık budur. Henüz konu hakkında geniş bir bilgiye sahip olmayan bireylerse, basitçe bu insanların yalan ve manipülasyonlarına kanarak, bilimsel bir gerçekten uzaklaşmakta ve bilimden soğumaktadırlar. Halbuki göreceğimiz gibi, mutasyonlar, evrimin iddia edildiği kadar büyük bir kısmını oluşturmamaktadır, hatta tek başına evrim olarak bile kabul edilemez. Elbette ki, bir Evrim Mekanizması olarak mutasyonların, evrim üzerinde çok önemli etkileri vardır; ancak bunlar, diğer mekanizmalardan bu kadar abartılacak kadar üstün veya fazla değildir. Hemen konuya girelim:
Mutasyon, kelime anlamıyla genetik materyalde meydana gelen rastlantısal değişim demektir. Basitçe, bir nükleotidin bir başkasına dönüşmesi, bir yapının şekil ve içerik değiştirmesi, yanlış kopyalanma sonucu genetik yapının bozulması ve daha nice genetik değişim mutasyon kapsamına alınabilir.
Her şeyden önce, mutasyonların rastlantısallık değerlerine ve sebeplerine bakmakta fayda vardır: Mutasyonlar gerçekten de çok büyük oranda rastlantısaldır (tesadüfidir). Ancak bir kavramın rastlantısal olması, o kavramın gerçekliğini veya değişime katkı sağlama gücünü azaltmamaktadır. Örneğin, hava koşullarının değişimi de büyük oranda rastlantısaldır. Bu, hava koşullarının (yağmur, kar, dolu, vs.) gerçek olmadığı veya uzun vadede evrimsel değişimler yaratamayacağı, evrime yön veremeyeceği anlamına gelmez. Benzer şekilde, depremlerin meydana geldiği üsler ve zamanlar rastlantısaldır. Bir paranın havaya atılması sonucu gelen yüz, rastlantısaldır. Bunların tümü, belirli oranlar dahilinde istatistiki hesaplara vurulabilir. Örneğin günün belli bir saatinde yağmur yağıp yağmayacağını belirli oranlar dahilinde olasılık hesabıyla bulabiliriz. Benzer şekilde, bir depremin bir bölgede gerçekleşme ihtimali ve zamanını olasılık hesaplarıyla bulabiliriz. Paranın yüzleriyle ilgili hesaplar ise, hepimizin bildiği basit hesaplardır. Benzer şekilde mutasyonların da oluşma olasılıklarını hesaplayabilir, hatta kimi zaman sadece mutasyon olasılıklarına dayanarak evrimin yönünü belli sınırlar dahilinde tahmin edebiliriz. Ancak bu daha başka bir konunun ve daha akademik bir analizin konusudur. Şimdilik sadece mutasyonların da sıradan olasılıksal unsurlar olduğu gerçeğini aklınızda tutmanız yeterlidir.
Bu kavramların olasılıksal değerlerinin hesaplanmasının zorluğu, kavrama eşlik eden diğer olgularla ilgilidir. Örneğin yağış durumu sıcaklık, yükseklik, basınç gibi birkaç faktöre bağlıdır. Deprem ise, fay hatlarıyla ilgili yüzlerce farklı değişkene (açı, toprak yapısı, toprak organizmaları, kütle, basınç, komşu plakaların durumu, vs.) bağlı olabilir ve bu, olasılık hesaplarının zorlaşmasına neden olurken, bir yandan da depremlerin rastlantısallığını arttırmış olur. Ancak bunların hiçbiri, olgunun gerçekliğini etkilemez. Belirli durumlarda, belirli zamanlarda, belirli bölgelere, belirli tip yağış düşer. Kimi zaman depremler olur. Örnekler arttırılabilir.
Evrendeki her olay belli bir olasılık hesabı çerçevesinde değerlendirilebilir. Ancak burada önemli olan, olasılığı tanımlamak için kullandığımız matematiksel modelin, fiziksel dünyada modellemeye çalıştığımız olayı %100 veya buna yakın bir oranda karşılayabilmesidir. Günümüzde sahip olduğumuz matematiksel modeller, yaşamın başlangıcı veya çok sayıda değişkenden etkilenen kaotik sistemleri (uzun vadede hava durumu, geniş bir genomdaki mutasyonlar ve lokasyonları gibi) modellemek için yeterince güçlü değildir. Bu sebeple bu alanda geliştirilen bilgisayar yazılımları da yeterince güçlü simülasyonlar yaratamamaktadır. İşte tam olarak bu sebeple canlılığın başlangıcı ve benzeri sistemlerle ilgili yapılan matematiksel hesaplar gerçekle uyuşamamaktadır. Mutasyonların olasılıklarının hesaplanması da buna benzemektedir.
Para örneğinde ise, rastlantısallık oranı çok düşüktür. Çünkü paranın üzerinde atış hızı, sürtünme, gibi bazı değişkenlerin etkisi olsa da, bunlar göz ardı edilebilecek kadar küçüktür ve paranın, çok büyük oranda %50 ihtimalle (veya bu orana çok yakın bir diğer olasılık ile) beklediğimiz yüzü geleceğini biliriz. Bu yüzden insanlar paranın yazı veya tura gelmesini "tesadüfler"e bağlamaktansa, olasılık hesabıyla açıklamayı tercih eder. İstenmeyen yüz geldiğinde, "tesadüf" açıklamasından çok, "Eh, %50 ihtimalim vardı zaten." açıklaması yapılır.
Mutasyonlara geldiğimizde, belirli bir bölgede ne tip bir mutasyon olacağını bilmek neredeyse olanaksızdır. Bunu anlamak için, öncelikle mutasyonun nasıl bir etki yarattığını bilmemiz gerekir. Bunun içinse, bir molekülün "ne" olduğunu anlamamız gerekir. Neyse ki, bu konuda daha önceden bir yazı dizisi hazırlamıştık: Abiyogenez Yazı Dizisi. Bu yazı dizimizi gözden geçirerek gözümüzde çok büyütmeye meylettiğimiz DNA, protein, aminoasit gibi yapıların gerçekte ne olduklarını, neye benzediklerini ve nasıl çalıştıklarını okuyabilirsiniz. Abiyogenez yazı dizimizde görebileceğiniz gibi, genetik materyalimizin tümü, sıradan atom ve moleküllerden oluşmaktadır. Dolayısıyla bunlar da, bilimsel geçerliliği olmayan "canlı" varlıklara ait olsa dahi, tüm fizik ve kimya yasalarına tabidir.
Bu moleküller, doğadaki tüm moleküller gibi bazı bağlar ile birbirlerine bağlanırlar. Bu bağlar; kovalent veya iyonik bağlar gibi güçlü bağlar olabilecekleri gibi, Van der Waals gibi daha zayıf bağlar da olabilir. Benzer şekilde, atomların içerisinde elektronlar, çekirdeğe bazı temel kuvvetlerle bağlanırlar (burada ayrıntısına tekrardan girmiyoruz). Ancak her bağ, yeterli enerji verildiğinde kırılabilirdir. İşte mutasyonların temelinde yatan mantık budur: Dış çevreden gelen, rastlantısal radyoaktif dalgalar ve benzerleri, atomların içindeki elektron bağlarını kırabilir, elektronların atom çevresindeki düzeyini değiştirebilir veya molekülleri birbirine bağlayan bağları parçalayabilir. Bu gibi durumlarda, sıradan fizik ve kimya yasaları dahilinde, kopan molekül ve atomların yerine, yeni enerji durumuna daha uygun elektronik yapıya sahip atom ve moleküller gelebilir. Bu durumda, eskiden -atıyoruz- Guanin (G) olarak isimlendirdiğiniz bir kimyasal formül, Adenin (A) diye isimlendirdiğiniz bir diğer formüle dönüşebilir: Bir Hidrojen (H) ve bir Oksijen (O) atomu koparak. İşte buna, nükleotitlerin değişmesinden ötürü, mutasyon diyoruz. Bunun sonucunda, genetik yapı ve bu yapıya bağlı olarak üretilen protein ve enzimler değişiyor. Bu değişim sonucunda da, organizmanın özellikleri değişebiliyor.
Orak hücre anemisine sebep olan mutasyonun şematik gösterimi... Normal bir hemoglobin proteinde belli bir noktada bulunması gereken Glutamik Asit (Glu) aminoasidi, GAA mRNA kodu ile kodlanmaktadır. Bu da, DNA üzerinde CTT koduyla bulunur. Bu kodun 2. nükleotitinde meydana gelen bir mutasyon Timin (T) nükleotitini Adenin (A) nükleotitine çevirebilir. Bu durumda, mRNA üretildiğinde GAA kodu yerine GUA kodu üretilir ve bunun karşılığı da Glutamik Asit yerine Valin (Val) aminoasidinin oluşumudur. Bu durum, hemoglobinin yapısını değiştirerek orak hücre anemisine neden olur.
Kısaca mutasyon, çevremizden rastlantısal olarak aldığımız dalgaların etkisinde genetik yapımızda meydana gelen değişimlerdir. Buradaki rastlantısallık, gelen dalgaların vücuda giriş açısı, şiddeti, frekansı gibi özelliklerin raslantısallığından kaynaklanmaktadır. Aslında rastlantısal olan, mutasyonlar değil; mutasyonlara sebep olan etkenlerdir. Bir dalganın vücudunuza ne şiddette, ne açıda, ne frekansta gireceğini ve vücudunuzdaki hangi hücredeki, hangi kimyasal maddeye (atom, molekül, vs.) isabet edeceğini ve onda ne tip bir değişime sebep olacağını önceden kestirmeniz olanaksızdır. Mutasyonların rastlantısallığı tam olarak bu sebepledir. Tıpkı yukarıda açıkladığımız diğer örnekler gibi...
Bu konu anlaşıldıktan sonra, mutasyonların Evrim açısından önemini anlamak ve gereğinden fazla önem vermemek çok daha kolay olacaktır. Mutasyonların önemi şudur: Mutasyonlar, vücudumuzda rastlantısal olarak pek çok değişime sebep olurlar. Bakterilerde göreceli olarak az gelişmiş olan genetik tamir mekanizmalarından ötürü bu mutasyonlar çoğu zaman tamir edilemez. Bu sebeple genel olarak prokaryotlarda mutasyonların etkisi çok daha fazladır. Öte yandan, insanlar gibi ökaryotik canlılarda tamir mekanizmaları çok daha aktif olarak işler ve hataların büyük bir kısmı düzeltilir.
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