EVRİMLEŞMEYİ SAĞLAYAN DÜZENEKLER

 

EVRİMLEŞMEYİ SAĞLAYAN DÜZENEKLER

”Ayakta Kalmak için Savaşım” ve ”En İyi Uyum Yapan Ayakta Kalır” sözcükleri Darwin-Wallace Kuramının anahtarıdır. Fakat besin, yer, su, güneş vs. için bireyler arasındaki savaşımın, zannedildiği gibi büyük bir evrimsel güç olmadığı, buna karşın döller boyunca sürekli olan populasyonların evrimsel değişime için önemli olduğu daha sonra anlaşıldı. Bu durumda evrimsel değişikliklerin birimi bireyler değil, populasyonlardır. Bir populasyonun yapısını döller boyunca süren bir etkiyle değiştiren evrimsel güçleri, önem sırasına göre inceleyelim. Özünde Hardy-Weinberg* eşitliğini bozan her etki evrimsel değişikliği sağlayan güç olarak kabul edilir…(*bakınız. populasyon genetiği kuralları)

1-    Doğal Seçilim

Bir populasyon, kalıtsal yapısı farklı olan birçok bireyden oluşur. Ayrıca, meydana gelen mutasyonlarla, populasyondaki gen havuzuna (türün üreme yeteneğine sahip tüm bireylerinin oluşturduğu genler) yeni özellikler verebilecek genler eklenir. Bunun yanısıra Mayoz sırasında oluşan Krossing-Over’lar (Mayoz bölünmede gen parça değişimi) ve rekombinasyonlar, yeni özellikler taşıyan bireylerin ortaya çıkmasını sağlar. İşte bu bireylerin taşıdıkları yeni özellikler (yani genler) nedeniyle, çevre koşullarına daha iyi uyum yapabilme yeteneği kazanmaları, onların, doğal seçilimden kurtulma oranlarını verir. Yalnız çevre koşulları her yerde ve her zaman (özellikle jeolojik devirleri düşünürsek) aynı değildir. Bunun anlamı ise şudur: Belirli özellikleri taşıyan bireyler, belirli çevre koşullarına sahip herhangi bir ortamda, en başarılı tipleri oluşturmalarına karşın, birinci ortamdakinden farklı çevre koşulları gösteren başka bir ortamda, ya da zamanla çevre koşullarının değiştiği bulundukları ortamda, uyum yeteneklerini ya tamamen ya da kısmen yitirirler. Bu ise onların yaşamsal işlevlerinde güçlüklere (döllenmelerinde, embriyonik gelişmelerinde, erginliğe kadar ulaşmalarında, üremelerinde, besin bulmalarında, korunmalarında vs.) neden olur. Böylece erginliğe ulaşanlarının, ulaşsalar dahi fazla miktarda yavru verenlerinin, verseler dahi bu yavruların ayakta kalanlarının sayısında büyük düşmeler görülür. Bu çevre koşulları belirli bir süre (genellikle uzun bir süre) etkilerini sürdürürse, belirli özelliklere (gen yapısına) ahip bireyler devamlı ayıklanacak ve taşıdıkları genlerin gen havuzundan eksilmesiyle, gen frekanslarında (bir özelliğin, bireylerde ortaya çıkış sıklığı) değişmeler ortaya çıkacaktır. Bu seçilim, çoğunluk döller boyunca sürer. Bir zaman sonra da bu gen bileşimindeki bireyler topluluğu tamamen ortadan kalkmış olur. (jeolojik devirlerdeki birçok canlının çevre koşulları nedeniyle soyunun tükenmesi) Buna karşın, başlangıçtaki populasyonlarda bu çevre koşullarına uyum yapabilecek özelliklere (gen bileşimlerine) sahip bireyler korunduğu için sayıları ve dolayısıyla taşıdıkları genlerin frekansı gen havuzunda sürekli artar. Böylece, bir zaman sonra, yeni mutasyonların ve rekombinasyonların meydana gelip, uygun olanlarının ayıklanmasıyla da, başlangıçtaki populasyona benzemeyen, tamamen ya da kısmen değişmiş populasyonlar ortaya çıkar.

Burada dikkat edilecek husus, bireylerin ayakta kalmalarının yalnız başına evrimsel olarak birşey ifade etmemesidir. Eğer taşıdıkları genler, gelecek döllere başarılı bir şekilde aktarılamıyorsa, diğer tüm özellikleri bakımından başarılı olsalarda, evrimsel olarak bu niteliklere sahip bireyler başarısız sayılırlar. Örneğin, kusursuz fiziksel bir yapıya sahip herhangi bir erkek, kısırsa ya da çiftleşme için yeterli değilse, ölümüyle birlikte taşıdığı genler de ortadan kalkar ve evrimsel gelişmeye herhangi bir katkısı olmaz. Ya da güçlü ve sağlıklı bir dişi, yavrularına bakma içgüdüsünden yoksunsa, ya da yumurta meydana getirme gücü az ise, populasyonda önemli bir gen frekansı değişikliğine neden olamayacağı için, evrimsel olarak başarılı nitelendirilemez. Demek ki doğal seçilimde başarılı olabilmek için, çevre koşullarına diğerlerinden daha iyi uyum yapmanın yanısra, daha fazla sayıda yumurta ya da yavru meydana getirmek gerekir.

Doğal Seçilim çevre koşullarına bağımlı olarak farklı şekillerde meydana gelir;

1.Yönlendirilmiş seçilim

2.Dengelenmiş Seçilim

3.Dallanan Seçilim

Birincil su hayvanları (balık gibi) oldukça etkin bir solunumu yürütebilecek solungaç sistemlerini, karmaşık bir yol izleyerek geliştirmiştir. Kara yaşamına uyum yaptıktan sonra, bir kısım canlı, tekrar suya dönmüştür (balinalar, yunuslar vs.); fakat hiçbiri, embriyonik gelişimlerinde kalıntı halinde solungaç yapısını gösterdikleri halde, tekrar solungaç yapısını geliştirememiştir. Hemen hepsi yine akciğeriyle solunuma devam eder. Fakat bunun yanısıra oksijeni uzun süre tutabilecek ya da depolayabilecek yapıları geliştirmişlerdir. Keza hiçbiri balıklardaki gibi yanlardan basılmış kuyruk yüzgecini geliştirememiş; bunun yerine üstten basık kuyruk yüzgeçlerini geliştirebilmişlerdir.

Evrimde bir yapının tekrar ortaya çıkma olasılığı yok denecek kadar azdır. Örneğin balıkların kuyruk yüzgeci yanlardan basılmıştır. Kara yaşamından tekrar su yaşamına dönmüş hayvanlar (yunus) ancak üstten basık kuyruk yüzgecini geliştirebilmişlerdir (Kosswig’den)

Ön bacakları kürek şekline dönüşmüştür; fakat hiçbir zaman balık yüzgeçlerine benzemez. Çünkü evrimsel olarak bir kere yitirilen bir yapının tekrar kazanılması hemen hemen olanaksızdır. ya da çok küçük olasılıklarla tekrarlanabilir. Burada yönlendirici unsur çevre koşullarının farklılığı değil, şansa bağlı seçilimlerin etkisidir.

Mutasyonların bir kısmı dönüşlüdür. (Geri Mutasyonlar); bununla beraber evrimsel gelişmeler geriye dönük değildir (Dollo Yasası). Örneğin bir kuşun, tekrar sürüngene; bir balinanın karada yaşayan atasına dönüşmesi; parazitlerin serbest yaşaması; atın tekrar beş parmaklı olması olanaksızdır. Çünkü gerekli tüm geri mutasyonların şansa bağlı olarak elde edilmesi, olasılık açısından hemen hemen sıfırdır. Keza aynı nedenle, körelmiş organların ve yapıların da tekrar işlev görebilecek eski hallerine dönmesi olanaksızdır.

2-    Kalıtsal Sürüklenmenin işleyişi

Eğer bir populasyon HARDY – WEİNBERG eşitliğini gösteremeyecek kadar küçükse, ya da köken aldığı populasyondan küçük gruplar halinde ayrılmışsa, şansa bağlı döllenmeler sonucu bir zaman sonra köken aldığı populasyonun yapısından belirgin olarak farklılaşır. Kalıtsal sürüklenmeyi sağlayan olayları kısaca görelim.

3-    Göç ya da Sürüklenme

Oldukça büyük olan bir populasyondan, küçük bir grup koparak ayrılırsa, bu küçük grubun ileride meydana getireceği yeni populasyonun gen havuzu köken aldığı populasyonunkinden farklı olur. Çünkü bu küçük grup ayrılırken bu grubun gen havuzu, ana populasyonun gen havuzundan belirli bir farklılık gösterir. Örneğin Anadolu’da yaşayan insanlarda mavi göz geni frekansının ortalama % 10 olduğunu varsayalım. Mavi göz geni frekansı % 30 olan bir ailenin ya da aşiretin Anadolu’dan Mısır’a göç ettiğini ve orada yıllarca kendi içerisinde çoğaldığını düşünelim. Bir zaman sonra oluşacak bu yeni populasyonda mavi göz geninin frekansı % 30 olmakla ana populasyondan farklılık gösterecektir. Çünkü başlangıç gen frekansı farklıdır. Özellikle insan populasyonlarında bu sürüklenmeler çok görülür. Çünkü göç eden toplumlar uzun yıllar kendi içlerinde evlendikleri için, başlangıçta taşıdıkları gen bileşimlerini koruma ve yaygınlaştırma eğilimi gösterirler. Bir zaman sonra içine göç ettikleri toplumlarla karışmaya, başlangıçta taşıdıkları gen bileşimIerini yitirmeye ve belirli bir derecede göç ettikleri toplumun gen bileşimini değiştirmeye başlarlar. Anadolu’ya büyük ve küçük birçok göçün olduğu ve bunların uzun yıllar kendi içlerinde evlendikieri bilinmektedir. Bu nedenle insan toplumuna ilişkin kalıtsal sürüklenmenin en iyi örneklerini Anadolu’da görmek mümkündür. Keza adalara göç etmiş insanlarda da bu kalıtsal sürüklenmeler çok belirgin olarak görülür. Kan grupları üzerinde doğal seçilimin çok büyük etkisi olmadığından, göç eden toplulukların kan grupları incelenmekle koptukları populasyonlar tahmin edilebilir.

Eğer bir populasyon sürekli olarak genişliyorsa, bir zaman sonra populasyonun kenarındaki gen bileşimleri, merkezdekilerden daha farklı olmaya başlar ve bu fark gittikçe artabilir.

Birçok canlı grubu, küçük populasyonlar halinde yeni ortamları işgal ederek, ana populasyona bağımlı olmadan çoğalabilir ve yeni özellikli populasyonlar oluşturabilir. Küçük populasyonların kendi içinde çiftleşmesiyle meydana gelen evrimsel değişiklikler, doğal seçilimden ziyade şansa dayanır.Bir populasyondan bir parça koptuğunda, o parça, populasyonun gen ortalamasına etki edecek bir miktar geni de beraberinde götürmüşse, ana populasyonun gen bileşimi bir miktar bozulabilir (ana populasyon çok büyük olmamak koşuluyla). Örneğin demin verdiğimiz misalde, % 30’luk mavi gen göçü, ana populasyonun ortalamasının (% 10) bir miktardüşmesine neden olabilir. Bu nedenle, bir populasyondan dışa göç de HARDY – WEiNBERG eşitliğini bozabilir.

4-    Afetlerin ve Sığınmaların Etkinliği:

Herhangi bir zamanda meydana gelecek bir afet, populasyonun büyük bir kısmını ortadan kaldırabilir ve arta kalan pek az bir kısmından sonunda yeniden bir toplum oluşabilir. Fakat arta kalan küçük parça, eğer önceki toplumun tam özelliğini taşımayan bir gen havuzuna sahipse, yeni meydana gelen toplumun yapısı öncekinden çok farklı olur. Özellikle yangın, fırtına, su baskını, deprem, hatta savaş, bu yeni özellikleri ortaya çıkarabilir.

5-    Sığınma:

Çoğunlukla kışı saklanarak geçiren canlılarda, bir sonraki yazda yine küçük populasyonların etkisi görülür. Örneğin soğuk bir kış, saklanan bireylerin büyük bir kısmını yok ederken, iyi saklanmış küçük bir grup, bu yıkımdan kurtulur ve ger havuzunu, yazın oluşacak tüm populasyona verir. Bazı böceklerde, bazı özelliklerin en azından bazı yıllarda neden yaygın olduğu bu yolla açıklanabilir.

6-    Diğer Sürüklenme Şekilleri

Doğal seçilimde ve uyumda başarılı olmasa dahi bazı özelliklerin dölden döle aktarılma olasılığı vardır. Bunu sağlayan kalıtsal mekanizmalar şunlardır.

a.  Pleiotropik Sürüklenme (Özellik Sürüklenmesi):

Doğal seçilim, genelolarak tek bir genin fenotipi üzerinde değil, tüm genomun fenotipi üzerinde etkisini gösterir.(yani tek bir geni seçmekten çok o geni bulunduran DNA’yı -yani bireyi- seçer) Bu nedenle bazı özellikler uyumsal değer göstermemesine ve yarar sağlamamasına karşın yine de varlığını devam ettirir. Çünkü bu özellikler, bireye çok yarar sağlayan özelliklerle birlikte aynı bireyde bulunur. Yararlı özellikler seçilirken, zararı olanlar da beraberce kalıtılır.

Bu tip özelliklerin sürüklenmesinde pleiotropi çok önemlidir. Bilindiği gibi bir gen birden fazla özelliği denetliyorsa, pleiotropik etki gösteriyor demektir. Özelliğin biri canlıya yarar sağlıyorsa ve canlının uyum yeteneğini artırıyorsa, sürekli seçilir, buna bağlı olarak yararsız ve uyum yeteneği olmayan özellik de kalıtılır.

Örneğin kırmızı renkli soğan insanlar tarafından tercih edilmez ve dikilirken ayıklanır. Fakat kırmızı rengi meydana getiren gen, aynı zamanda mantarlara karşı fungusit bir madde de salgıladığı için, bulunduğu bireylere yaşamsal uyum yeteneği verir; bu nedenle, kırmızı renkli soğanlar, beyaz renkli soğanların arasında varlığını sürekli koruyabilir.

b. Gen Sürüklenmesi (Kalıp İlkesi):

Birçok gen yakınlıklarından dolayı beraberce kalıtılma eğilimi gösterir. iki gen birbirine çok yakın ise, parça değişimiyle birbirlerinden çok zor ayrılırlar. Işte bu genlerden biri yararlı, diğeri zararlı özellik sağlarsa ve yararlı genin özelliği, zararlı genin özelliğinden çok daha fazla öneme sahipse, zararlı özellik meydana getiren gen de yararlı özellik meydana getiren genle birlikte sürekli kalıtılır ve korunur. Buna ‘Kalıp İlkesi’ denir.

B –       UYUM

Uyum dendiği zaman, bir canlının, belirli biyolojik, kimyasal ve fiziksel koşullara olan bir ortam içerisinde, yaşamasını olası kılan yeteneklerinin ve özelliklerinin tümü anlaşılır. Dünyada hiçbir ortam sürekli aynı koşullara sahip değildir; bu nedenle evrimleşme canlılığın vazgeçilmez bir özelliği olmuştur. Ayrıca her bölge farklı koşullara sahip olduğundan, bu ortamlara uyum yapan canlılarda da farklılaşmalar ortaya çıkmıştır. Bu nedenle milyonlarca canlı çeşidi vardır. Bir ortama uyum, çok değişik ilişkileri kapsar (yer bulma, beslenme, avlanma, avlama, parazit ilişkileri, sıcaklık, nem vs.). Uyum, tüm bunların ortalama değerini verir. 

Kısa süreli değişikliklere, bireyin kalıtsal yapısının izin verdiği modifikasyonlar içerisinde tepki gösterilir. Örneğin terleme ile sıcaklığa, titreme ile soğuğa tepki gösterme gibi. Ayrıca bu tepkiler bireyin o anda bulunduğu fizyolojik duruma da bağlıdır aç ya da tok olması ya da üreme zamanında bulunması vs. gibi. Bunun yanısıra daha önceki deneyimler, koşullandırma olarak, tepkimelerin doğal yapısını etkileyebilir. Kısa süreli tepkiler canlının belirli ölçülerde kendini korumasına yöneliktir.

Uzun süreli değişikliklere, fizyolojik yapının ve vücut yapısının değiştirilmesiyle tepki gösterilir. Fakat, bu değişiklikler, daha önce doğal seçilimde değindiğimiz gibi bir kuşağın başaracağı değişiklikler değildir; mutasyonlarla, rekombinasyonlarla ve parça değişimleriyle gen havuzunda oluşan yeni özelliklerin ve keza eski özelliklerin arasından, doğal seçilimle, en iyi uyumu yapacak gen bileşimlerine sahip bireylerin seçilimi sonucu ortaya çıkan değişikliklerdir. Mutasyon – rekombinasyon – doğal seçilim sonucu ortaya çıkan uyumlar, ana hatlarıyla şu gruplara ayrılır.

1-İlerleyen evrim

2-Paralel evrim

3-Daralan evrim

4-Önuyum

a.  İlerleyen Evrim (= Progressif Evolution) :

Uyum canlıya yeni yapılar ve işlevler kazandırıyorsa, buna ilerleyen evrim denir.

    Uyumsal Açılım (Divergent Evolution)

Yapısal uyumun bilinen en iyi şeklidir. Eğer bir hayvan grubu, geniş olarak yayılıp, fiziksel, kimyasal ve ekolojik koşulları farklı olan ortamlara girerse ve yavaş yavaş o ortama uyum sağlayacak şekilde doğal seçilime uğrarsa (dallanan doğal seçilime bkz!), uyumsal açılım meydana gelir, Besin ve yer bulma içim yarışma nedeniyle; keza parazit, av, avcı, sıcaklık, nem, tuz, su vs. gibi koşullar nedeniyle, her canlı grubu, yapabildiğince yayılma ve ulaşabildiğince yeni ortamları işgal etme eğilimine sahiptir. Sonuçta aynı kökten gelen; fakat fizyolojik ve yapısal özellikleri birbirinden farklı olan, birçok yeni canlı türü ortaya çıkar; buna ‘Uyumsal Açılım’; her grubun, yeni ortamın koşullarına uygun yapıları kazanmasına da ‘Yapısal Uyum’ denir. Uyumsal açılım dallanan doğal seçilimin sonucu olarak ortaya çıkar.

Uyumsal açılım için en çarpıcı örnek, böcek yiyen, beş parmaklı, kısa bacaklı, tabanlarına basarak yürüyen ilkel bir böcekçilden, bugünkü plesantal, hayvanların türemesidir. Bu hayvan, sürüngenlerden boşalan biyotopları (= yaşam alanlarını), yavaş yavaş değişmek suretiyle işgal etmiştir. Örneğin bu açılımın sonucu ortaya çıkan köpekler ve geyikler karada yaşarlar, yaşamlarını sürdürmek için koşmaya; sincaplar ve primatların büyük bir kısmı ağaçlarda yaşarlar, yaşamlarını sürdürmek için tutunmaya ve sıçramaya; yarasalar uçmaya; köstebekler ve körfareler toprak içerisinde yaşarlar, yaşamlarını sürdürmek için kazmaya; suya bağımlı olarak yaşayan kunduzlar ve ayıbalıkları, keza suda yaşayan balinalar, yunuslar, deniz öküzleri, yaşamlarını sürdürmek için yüzmeye uyum yapmışlardır. Tüm bu hayvanların dişsayısı ve şekli, bacaklarının uzunluğu ve kemik sayısı, kaslarının sayısı ve bağlanma yerleri, postlarının yapısı ve rengi, derialtındaki yağ tabakasının kalınlığı vs. yapısal uyuma tipik örnektir. Keza ikinci zamanda, sürüngenler, çok değişik ortamlara uyum yaparak, etçil, otcul; sucul, ağaçta yaşayan, karada yaşayan türleri meydana getirmiştir.

Uyumsal açılımı daha küçük ölçüde, Galapagos takım adalarında yaşayan ve evrimsel açılma her zaman iyi bir örnek olarak verilen, ispinoz kuşlarında görmek mümkündür. Bu kuşların bir kısmı topraküstü kuşudur, tahıl ve tohumla; bazıları ağaçta yaşar, böceklerle; bazıları kaktüslerde yaşar, onların tohumlarıyla beslenir. Aynı kökten gelen bu kuşlar, gaga büyüklüğü ve şekli bakımından, dikkati çekecek ölçüde uyumsal açılım gösterir.

b. Paralel Evrim (Parallel Evolution)

Bir hayvan grubunun, ya da yakın akraba hayvan gruplarının benzer koşulları taşıyan ortamlara, birbirlerine bağımlı olmadan benzer şekilde uyum yapmasıdır. Örneğin toprak içine giren kemiricilerin, kazıcı ayak şeklini; suya giren memelilerin yüzücü üye şeklini kazanması gibi. Amerika’daki ve Asya’daki çöl hayvanlarının benzer özellikler kazanması da tipik örnek olarak verilebilir. Çok defa daralan evrimle karıştırılır.

c.  Daralan Evrim (Konvergent Evolution)

İki ya da daha fazla canlı grubunun benzer ortamlara uyabilmek için, kazandıkları yapısal benzerliklerdir. Uçan sürüngenlerin, kuşların memelilerin ve böceklerin kazanmış oldukları kanat yapısı; keza yunusların (Delphin). soyu tükenmiş yüzen sürüngenlerin (lchthyosaurus), kemikli ve kıkırdaklı balıkların su direncini azaltmak için kazandıkları benzer vücut yapısı kürek şeklindeki ön ve arka bacaklarının zayıf gelişmiş yapısı, yüzgeç şekilleri, buna en tipik örneklerdir. Keza kazıcı hayvanların ön bacaklarının yapısı; embriyonik kökeni farklı olmakla beraber mürekkepbalıklarının ve omurgalıların benzer göz yapıları, yine, daralan evrime iyi örneklerdir.

 

Kaynak

http://paleoantropoloji.blogspot.com.tr/2011/02/evrimlesmeyi-saglayan-duzenekler.html

 

 

Bu yazının kalıcı bağlantısı http://biyolojidersim.com/evrimlesmeyi-saglayan-duzenekler/

Bir Cevap Yazın

Your email address will not be published.