Evrim, Kalıtım, Soyaçekim

Biyoloji kategorisine 12 Temmuz, 2007 tarihinde eklendi, 38 defa okundu

EVRİM, KALITIM, SOYAÇEKİM

GİRİŞ

İnsanlığın varoluş öyküsünü, dünya üzerindeki üç milyon yıllık mücadelesini iki kelimeyle özetlemek mümkündür:Var olmak.Canlıların –ve doğal olarak insanların- amaçları karınlarını doyurmak, düşmanlarından ve doğal afetlerden korunmaktır.Kısaca yaşamlarını devam ettirmek.

Biyolojinin temel ilkelerinden biri, türlerin sonradan kazandıkları özelliklerin kendilerine bir yarar sağ-

ladığı, yaşama şansını arttırdığı gerçeğidir.Bunun doğal sonucu olarak her tür gibi insanlarda zamanla çeşitli değişikliklere uğramıştır.Zamanla değişime uğramaya evrim ismi verilir.

Evrimin etkileri her ne kadar güçlü olsa da temel insan profili hemen hemen aynıdır.Hepimiz bir insan resmi çizmemiz istendiğinde benzer resimler çizeriz:İki eli, iki bacağı,iki kulağı, bir burnu olan, iki ayağının üstünde evrimin canlı kanıtı olarak dimdik ayakta duran canlı.Temel olarak insan profili aynı olmakla beraber, genelde kafalarının çalışma yolları, duygusal ve zihinsel olarak olaylara verdikleri tepkilerde çoğu zaman aynıdır.Yani diyebilirizki zamanın canlılar üzerinde yaptığı tadilat çalışmasıdır evrim.Nasıl bir bina tadilattan geçtikten sonra daha sağlam daha güzel oluyorsa; başta insan ırkı olmak üzere bütün canlılarda evrimin etkisiyle daha iyi ve daha uzun yaşama şansını yakalmışlardır.Doğrusu sonuçlar etkiliyicidir.İnsan ırkının yaklaşık bin yıl gibi kısa sürede her alanda gösterdiği ilerleme göz önüne alındığında evrimin etkilerini rahatlıkla görmek mümkündür.

Peki biz nasıl birbirimize benziyoruz?Temel insan özelliklerinin yanı sıra ailemize ait özellikleri nasıl nesilden nesile aktarabiliyoruz?

Bu noktada devreye genler giriyor.Genler DNA’nın bir bölümü kromozomlarında bir parçasıdır.Genleri bu kadar önemli yapan, her türlü özelliklerimizi belirlemesidir.Tepeden tırnağa bütün özelliklerimiz genlerin içinde kodlanmıştır.Boyutlarına göre yaptıkları işlerin büyüklükleri şaşırtıcıdır:Bir saç telinden binlerce kere daha ince olan DNA’nın bir parçasını oluşturmalarına rağmen, içerdikleri bilgi on cilt ansiklopediden daha fazladır.Bir de her hücrede 30.000 kadar bulunduklarını düşünürseniz insanlar için yaptıkları işlerin büyüklüğü şaşırtcıdır.30.000 gen.Her biri belli bir organımızın şeklini, büyüklüklerini vs. belirliyorlar.Temel profil olarak neredeyse aynı olan insanları birbirinden bu 30.000 gen ayırır.Yani bu kadar benzer bir profil yapısında, bu kadar çeşitli ve birbirine benzemeyen canlı olması bu nedenle pek şaşırtıcı değildir.Bundan öte insanlardan çok daha fazla gen taşıyan pek çok canlı vardır.

Genlerimizi ebeveynlerimizden alırız.Onlarda kendi ebeveynlerinden almışlardır.Burada bir terslik var gibi gözüküyor.Bir gen bir ebeveynden, aynı işi yapan bir başka gen diğer ebeveynden geliyorsa,hiç bir canlı iki özelliği aynı anda göstermeyeceğine göre –mesela bir köpek hem beyaz, hem kahverengi tüylü olamayacağına, ya da hem bir kedi hem mavi, hem yeşil gözlü olamayacağına göre- hangi genin özelliklerimizi belirlemesine nasıl karar veriliyor?

Bu sorunun yanıtı baskın ve çekinik genlerde saklı.Kimi genler dediğim dedik genlerdir.Doğacak yavru, anne veya babasından böyle bir gen aldıysa mutlaka o genin özelliğini gösterecektir.Bu genlere baskın gen ismi verilir.Diğer bir grup gen ise baskın genlere hep boyun eğerler.Bunlara çekinik genler denir.Doğacak yavrunun çekinik genin özelliğini gösterebilmesi için, her iki ebeveyninden o geni almış olması gerekir.Bir baskın bir de çekinik genimiz varsa, baskın gen özelliğini göstermekle beraber, DNA’mızda çekinik geni de taşır ve onu gelecekte kendi çocuklarımıza aktarma imkanına sahip oluruz.

Bir genin baskın ya da çekinik olması taşıdığı enzimlere bağlıdır.Kromozomlar iki genden sadece belli enzimler salgılayanları kabul ederler.

Mesela insanlarda kahverengi göz geni baskındır.Yeşil göz geni ise mavi göz genine göre daha baskındır.Bir ebeveyninden kahverengi göz geni alan birey mutlaka kahverengi gözlü olacaktır.Ama bir ebeveyninden yeşil, diğerinden mavi göz geni alan birey yeşil gözlü olacaktır.Biraz daha ayrıntıya girersek bireyin babasında mavi göz geni varsa ve birey kahverengi gözlüyse, birey %50 olasılıkla babasından mavi göz genini almıştır.Bir başka örnekle konuyu iyice açalım: Bireyin eşi mavi gözlü ise mavi çekinik olduğundan iki geni de mavi göz geni olmak zorundadır, bu demektirki bu iki bireyin çocukları mutlaka mavi göz genini taşıyacaktır, eğer diğer ebeveynden de mavi göz geni alırsa mavi gözlü olacaktır.Bu demektir ki %50 olasılıkla yeni birey mavi gözlü olacak; ama kesin olarak mavi göz geni taşıyacaktır.Bu süreci doğal yollarla kontrol etmek imkansızdır bu sadece bir şans oyunudur.Bu konuyu kalıtım başlığı altında derinlemesine inceleyeceğiz.

Bu duruma müdahele etmek evrimin görevidir.Örneğin bir yerde sarı saçlıların yaşama şansı çok, siyah saçlıların yaşama şansı az ise; siyah saçlılar ya o bölgeyi terkedecek ya da öleceklerdir.Böylece o bölgede, çekinik gen olmasına rağmen sarışınlık daha fazla görülür.En basit olarak, İskandinavya’da herkes sarışındır ve hastalıklara, soğuk algınlıklarına karşı daha dayanıklıdır.Çok güneş görmeyen bu yerde açık tenli olmak bir avantajdır.İskandinavya’da yaşayan bir zenci kısa sürede soğuk algınlığına yakalanacaktır, muhtemelen D vitamini eksikliği çekecektir.Evrim çekinik geni nüfusun çoğunluğu haline getirmeyi başarmış olur böylece.

Bu örnekte kafa karıştırıcı bir şeyler var.Bu örnek, sadece belli bir coğrafya için geçerlidir.Oysa tüm insanlığı ilgilendirir evrim.Yanıtları vermeden önce evrimle ilgili kimi teorilere bir göz atalım.

EVRİM

Evrim hakkında ilk düşünceleri ortaya atan kişi Fransız bilimci Jean-Baptiste de Lamarck’tır.Lamarck’a göre evrim iki gücün etkisiyle oluşuyordu:

1-İlerleme eğilimi

2-Çevreye uyum sağlama gereği

Lamarck ilk gücü, zamanın otomatik olarak gerçekleştirtiği ve canlıları karmaşıklaştıran doğal bir döngü olarak açıklıyordu.İkincisi ise canlının yaşadığı ortama göre degişme zorunluluğudur, mesela zürafaların boylarının ağaçların tepesindeki yaprakları yiyebilmek için boy atmaları gibi.

Burada bir parantez açalım.Yukardaki ifade biraz mantıksız gelebilir, öyle ya zürafalar bir anda mı uzadılar?Tabii ki hayır.Şöyle düşünelim, varsayın ki zürafalar kısa bir hayvan grubunu oluşturuyorlardı.Pek çok tarih öncesi çağda bugünkü kadar yüksek ağaç yoktu.Kısa zürafalar rahatça beslenebiliyorlardı.Ne zaman ki ağaçlar boy attı, kısalar yiyecek bulamamaya ve ölmeye başladılar.Kısmen daha uzun olanlar yaşamlarını sürdürebildiler ve sadece uzun boylular kaldı.Buna doğal seçilim denir.

Lamarck, Güney Amerika’da bir kısım kelebekler üzerinde incelemeler yapar.İki akraba türün çiftleşerek bir alt tür meydana getirdiğini görür.Bundan sonuç olarak akraba türlerin yeni alt türler ortaya çıkardığını düşünür.Pek emin olunmamakla birlikte bu düşünce günümüzde doğru kabul edilmektedir.Evrime, yeni türlerin oluşumuna -gerçekse tabii- bu olgu ciddi katkılarda bulunmuştur.

Lamarck’ın bu düşüncesi, o çağda basit canlılardan daha kompleks canlılar oluşuyorsa en basit canlılar nasıl oluşur sorusunu akla getirdi.Lamarck onların cansız maddelerden türeyebileceğini düşünüyordu.Louis Pasteur bunun üzerine çeşitli deneyler yaptı ama hiç bir deneyinde bir bakteri oluştuğunu görmedi-o zaman bilinen en basit canlılar bakterilerdi-Ama gene de yıllar sonra virüslerin varlığını bulan bilim adamları Lamarck’ın haklı olabileceğini düşünmeye başladılar.Virüslerin yapısı onları bu düşünceye itiyordu.Basit bir DNA’sı,-veya bazen RNA- proteinden basit bir kılıfı ve kimilerinde basit enzimler vardı.Bu haliyle kimi kimyasal tepkimeler sonucu ortaya çıkmışa benziyorlardı.Lamarck’ın teoremleri kesin olarak kanıtlanamadıysa da bugün doğru kabul edilmektedir.

Evrim, sadece türleri değiştirmekle kalmaz.Bazen hayvanların nesillerinin tükenmesine de yol açar. Lamarck’ın teoremindeki ikinci kural, genelde nesillerin tükenmesinin ana sebebidir.Kreatese veya Jura döneminde dünya çok farklıydı.Gerek hava sıcaklıkları, gerek hayvanların yaşama ortamı gerekse de etrafta gezinen diğer hayvanlar-özellikle de dinozorlar-Zaman geçtikçe kıtaların ayrılması, doğal afetler vs. gibi nedenlerden dolayı bazı canlılar için dünyada yaşamak imkansız hale geldi.Ya hava sıcaklığı artmıştı ya besin kaynakları azalmıştı ya da lavlar vs. türlerin yaşam alanlarını yok etmişti.Bu durumda nesillerini devam ettiremeyenler ölecek ortama uyum sağlayabilenler yaşamaya devam edebileceklerdi.Dinozorların yokolması ile ilgili teoremlerden biri de budur, değişen çevreye uyum sağlayamadıklarından yok olduları düşünülür.Dinozorların yok olmasıyla, onlardan kaçmak için geceleri ava çıkan bazı türlere gündüz ortaya çıkma şansı vermiştir.Yani doğada dengeler değişmektedir.Doğa değişimlere ayak uyduramayan türlere acımamaktadır, ortama uyum sağlayamayan canlının yaşama şansı yoktur.

DARWİN VE EVRİM HAKKINDAKİ TEORİLERİ

Charles Darwin (1809-1882) evrim hakkındaki en ünlü düşünceleri içinde barındıran “Türlerin Kökeni” adlı kitabın yazarı, İngiliz biyolog ve doğa bilimcidir.

Darwin evrim üzerine yaptığı çalışmalarda şu an yaşayan türleri incelemeyi çok önemsemiştir.Bunun ardında yatan temel düşünce her türün bir zamanlar bir alt tür oluşturduğu, zamanla alt türlerin farklı özellikler kazanarak, yaşama şansını arttırdığı ve kendi başına bir tür haline geldiğidir.Bu düşünce ilk kez Amerikalı bilimci Constantine Rafinesque tarafından açıklanmıştı.Darwin bu düşünce üzerinde yoğunlaşınca ilginç bulgular edindi.Maymunlar ve insanların el ve tarak kemikleri şaşırtıcı derecede birbirlerine benziyorlardı. Darwin bundan maymunlar ve insanların ortak bir atadan evrimleştiği sonucunu çıkardı.

Darwin bunlarla beraber pek çok kanıtlar buldu.Çalışmalarını yaptığı Güney Amerika’daki Galapagos Adaların’da sert esen rüzgar nedeniyle adaya savrulan kimi kuşların adanın yerli kuşları ile çiftleştiğini gözlemleyen Darwin giderek teorisine son şeklini vermeye başlamıştı.O çağda yagın olan bir kuram göre her canlı kendi coğrafyasına göre yaratılmıştır.Darwin buna karşılık olarak Galapagos ile hemen hemen aynı koşullara sahip olan Cape Verde Adaları’benzer türlerin olmadığını iddia etti.Ona göre bu türler en yakın anakaradan gelmişlerdi, zamanla oranın şartlarına uyum sağlayıp değişmişlerdi.Darwin’in yardımına Avrupalı madenciler yetişti.Avustralya’ya yanlarında kimi hayvanlar götüren madenciler hayvanların oraya rahatlıkla uyum sağlayıp, hatta oradaki bazı hayvanların nesillerinin tükenmelerine sebep olduklarını gözlemlediklerinde, Darwin’in kanıtları sağlamlaşmıştı.

Darwin yaşayan canlılar üzerinde yeterince kanıt bulduğuna inanınca, kanıtlarını fosillerde aramaya başladı.Pek bir şey bulduğu söylenemezdi ama buldukları oldukça ilginçti.Memeliden sürüngene geçit formu gibi duran bir kısım iskelet bulunca, hayatını evrimi kanıtlamaya adayan Darwin’in ne düşündüğü bilinmez ama bunların onu heyecanlandırdığı kesin olsa gerek.Yaklaşık 300 milyon yıl öncesine ait bu fosiller ilk başta dinozor izlenimi verseler de daha eskilerdş, ayrıca memelileri andıran özellikleri de vardı.Örneğin Darwin’i heyecanlandıran fosillerin başında gelen Procynosuchus’un iskeleti çok ilginç özelliklere sahipti.Temel olarak görünümü ufak bir dinozora benziyordu, dev sürüngenlerin aksine kafasında sinapsid açıklığı vardı.Sinapsid açıklığı sadece memelilerde bulunduğundan Darwin artık iyice emin olmuştu.Ona göre Procynosuchus tahminen 300 milyon yıl önce bır sürüngendi, dinozorların ortaya çıkışı ve yaşam şartları onu 160 milyon yıl kadar önce memeliye doğru evrimleşmeye zorlamıştı.

Procynosuchus, iskelet olarak ilk başta bir sürüngen gibi gözükse de alt çenesi birden çok kemikten oluşmuştur ve dişleri ayrı bir işlev için özelleşmiştir.Bacak yapıları sürüngenler gibiydi, bacakları yandan çıkmıştı ama kemik yapısı, hızlanması gerekince bacaklarınıbir memeli gibi bedenlerinin altına çekebildiklerini göstermişti.Sürüngenlerdeki pullu yapının aksine –kesin olarak bilinmemekle beraber- kürklü olduğu sanılmaktadır.Procynosuchus kesin olarak sürüngenlerden memelilere bir geçit formudur.

Darwin bu araştırmayı yaparken ilginç bir şey keşfetti.Fosil araştırmaları hayvanların 570 milyon yıl kadar önce, sanki aniden oluşmuşcasına dünya üzerinde boy göstermeye başladıklarını ortaya çıkardı.Darwin bu konuyla yakından ilgilenir, evrim kuramını tehlikeye sokabilecek bir gelişmeydi bu.Zamanın kiliseye yaranmak için artniyet gösteren pek çok sözde bilim adamı eleştiri oklarını Darwin’e yöneltmişlerdi bile.

Kambriyen adı verilen bu dönemden önceki fosilleri incelemeye karar verir.Bu zamandan önceye ait her ne kadar çok fosil bulsa da, kambriyen dönemindeki hayvanların atası olabilecek bir türe rastlayamaz.Buna rağmen pek çok bakteri ve tuhaf bir grup hayvanın foslini bulur.Edicara faunası adı verilen bu grup yeryüzünden tümüyle silinmiştir.Bu konuya açıklık getirebilecek fosiller bulunamadı ama Darwin’in savını çürütecek hiç bir bulgu ortaya çıkmadı.Kambriyen patlamasi adı verilen bu olay günümüzde de hala bir sırdır.

Darwin’in ve Lamarck’ın dedikleri gibi her canlı ortama uyum sağlamak zorundadır. Uyum sağlayamayan canlının sonu neslinin tükenmesidir.Bir köstebeğin güçlü ve geniş kolları ya da bir kutup ayısını kalın kürkü gibi.Pek çok kişi onların işe yaradıkları için orada olduklarını düşünür.Ama Darwin kimi türlere dikkati çekiyordu.Fregat kuşu adı verilen bir tür kuş, geniş perdeler taşır.Bunda garip olan ne, diye düşüneblirsiniz ama Fregat kuşu bir ördek gibi suda yaşamaz –dahası suya bile girmez!-Darwin fregatların daha önce sularda yaşadıklarını ama bölgede uzun süren kuraklıktan sonra kara yaşamına alıştıklarını iddia eder.Perdeler kara yaşamında onlara hiç zorluk çıkarmadığından yerini terk etmemiştir.

İnsanlarda çeşitli nedenlerden dolayı diğer memelilerden farklı olarak iki ayak üstünde durur.Bunun başlıca nedenleri, daha rahat hareket etmek, ağaçlara daha rahat tırmanmak vs. olabilir.İnsanlar yaklaşık 3 milyon yıldır iki ayakları üstünde duruyorlar.Evrim için 3 milyon yıl oldukça kısa bir zaman dilimi.Tam olarak iki ayak üstünde durmaya adapte olduğumuz söylenemez.Pek çoğumuz bel ağrılarından şikayet ederiz.Darwin’e göre bunun nedeni, henüz tam olarak iki ayak üstünde durmaya adapte olamamamızdır.Gene evrimle uzun süre önce kuyruk yapısından kurtulsakta vücudumuzda kuyruk özellikleri gösteren bir kemik hala bulunmaktadır, hatta beklenenden erken doğan bazı bebeklerin ufak kuyrukları olması doktorlar tarafından normal karşılanacak kadar sık görülen bir durumdur-hemen kuyruk bebekten ayrılır ve hiç sorun çıkarmaz.-

Gene de Darwin’in en çarpıcı örneği, yarasalar hakkındadır.Yarasalar yollarını ses dalgalarını, yankıları radar gibi analiz ederek bulurlar.Darwin bazı yarasaların yön bulmakta çok zorlandıklarını kimilerinin rahatlıkla yollarını bulduklarını görünce bu durumu araştırmaya karar verir.Bulgular kimilerinin radar sistemlerinin çok basit olduğunu kimilerinin ise inanılmaz kompleks ve karmaşık olduğunu ve sistemler arasında çeşitli ara formlar olduğunu keşfeder.Pek çok kişi bu keşiften sonra evrimin varolduğuna ikna olmuştur.

Benzer bir başka kanıt ise pandalarda bulunur, başlıca besin kaynağı bambu ağaçları olan panda ayıları bunları iyi kavrayabilecek beş parmağa sahiptirler.Yalnız baş parmakları diğerlerine göre biraz daha farklıdır.Sonradan keşfedilir ki; pandanın baş parmağı sonradan gelişmiştir.Baş parmakları aslında bileğe ait bir kemiktir, ihtiyaç gereği zamanla şekil, yer ve işlev değiştirmişlerdir.Bu yapıya yalancı başparmak denir.

Türler değişiyorlardı ama yeni türler nasıl oluşuyordu?İngiliz Gilbert White’ın bu konuda söyleyecek çok şeyi vardır.White çok ilginç bir keşifte bulunur, bir tür olarak bilinen bir bir kuş türünün aslında üç ayrı tür olduğunu keşfeder!Söğüt ötleniği, söğüt bülbülü ve ağaç ötleniği birbirlerine aşırı benzemekler beraber hiç bir zaman birbirleriyle çiftleşmezler, kesin olarak ayrıdırlar.Bu kuşlar White’a göre bir zamanlar tek bir türün alt kollarıydılar, zaman geçtikçe değişimlere uğramış ve birbirleriyle çiftleşip, yeni alt türler meydana getiremeyecek duruma gelmişlerdi.

White’ın tek bir alt türün kolları deyimiyle ne anlatmak istediğini bir sonraki yüzyılda yaşayan Darwin pek anlayamaz ama babasının güvercinleriyle ilgilenirken bir şey farkeder; ebeveynlerinin ikisi de o renkte olmasa bile, yeni doğan pek çok güvercin kaya rengiydi.Darwin kaya renkli güvercinin, güvercinlerin atası olması gerektiğini düşündü.Yaptığı araştırmalarda sadece Britanya Adasında on altı farklı tür yabani koyun vardı ama hepsi de bir ortak atadan gelmişti.Tıpkı kedi ve köpeklerde olduğu gibi.Evcilleşen kedi ve köpekler, yemeklerini hiç çaba sarfetmeden, hemen önlerinde bulmaya alışınca, avcılık özelliklerini kaybettiler asıl ataları olan aslan ve kurttan uzaklaştılar.Gene de avlar sırasında, koklama duyusunun yardımını almak için insanların ava götürmeleri sonucu köpekler atalarından gene de pek uzaklaşmadılar, avcılık özelliklerinin bir kısmını korudular. Bundan dolayı bir köpek ve bir kurt çiftleşebilir ama kedi artık aslandan uzak ayrı bir tür olmuştur, avcılık özelliklerinin büyük bir kısmını yitirmiştir. DNA’ları incelendiğinde bütün köpeklerin Avrupa kurdundan geldiği anlaşılmıştır.

Bu son örnekte doğanın olduğu kadar insanlarında payı olduğu, herhalde dikkatinizi çekmiştir.Doğal seçilimi daha önce anlatmıştık.Bazen seçilime insanlarda kendi çıkarları doğrultusunda müdahele ederler.Bu duruma yapay seçilim denir.

Bilim adamları yedi bin yıl öncesine ait, sadece 3-5 santimetre uzunlukta mısır koçanları buldular.Yani bundan yedi yıl önce, mısırlar ancak bir parmak uzunluğundaydılar!Kızılderililerin kaynaklarına göre, sadece uzun mısırlar ekilirdi, kısmen daha kısa olanlar elenirdi, atılırdı.Yani bir zorunluluğu yokken, insanlar tarafından daha iyi doymak için uzatılmıştır.

Zeki varlıklar olan insanlar, elma bitkisini şeftaliye aşılayarak nektar adı verilen tüysüz şeftaliyi,benzer yöntemlerle kırmızı greyfurtu, sarı domatesi yetiştirmiş meyveleri daha rahat yenmeleri için çekirdeklerinden arındırmıştır.Ayrıca çeşitli hayvanların ıslah edilip çiftleştirilmesiyle de daha büyük daha güçlü olamaları da sağlanmıştır.Gen teknolojisinin gelişmesiyle, bakterilere insülin üretme geni verilip insülin üretmesi sağlanmıştır ve bu konuda çalışmalara devam edilmektedir.

Genlerin de yapabileceklerinin –muhteşem güçlerine rağmen- yapabileceklerinin bir sınırı vardır.Bu nedenle artık mısır koçanın boyu daha fazla uzamayacaktır.Genlerinin daha çok uzamalarını sağlayacak kapasiteleri yoktur çünkü.

Ancak çok güçlü mikroskoplarla gözlemlenebilen basit virüslerden, devasa boyutlardaki balinalara kadar ve hatta uzun zaman üstün olduğunu zanneden düşünen varlık insana kadar her canlının nükleik asit taşıdığını ,(DNA-RNA)virüsler hariç hepsini ribozomları, sitoplazmaları olduğunu, hücre yapılarının, çalışma şekillerinin temelde hemen hemen aynı olduğunu bu gün biliyoruz.Bu da bize, canlıların ortak bir atadan evrimleştiğini açıkça gösteriyor.

EVRİMİN GÜNCESİ

KAMBRİYEN’DEN GÜNÜMÜZE

Yorum Yaz

Yorum Yazabilmek İçin Lütfen Giriş Yapın.