Doğal Seçilim Nedir ?

266

“Ne kadar ufak olursa olsun, diğerleri karşısında avantajlı olan bi­reylerin hayatta kalma ve kendi türlerini devam ettirme konusunda en iyi şansa sahip olacağından şüphe edebilir miyiz? Öte yandan, en az düzeyde bile olsa hasar yaratacak bir farklılaşmanın katı bir biçimde ortadan kaldırılacağından emin olabiliriz. Olumlu farklı­laşmaların korunması ve hasar yaratan farklılaşmaların reddedilmesine ben doğal seçilim diyorum. ”
Yukarıda alıntıladığımız cümlede Darwin retorik olarak şu soru­yu yöneltir: “O halde, insan için yararlı olan farklılaşmaların hiç kuşkusuz ortaya çıkmış olduğu görüldüğünde, büyük ve kar­maşık hayat mücadelesinde her varlığa bir biçimde yararlı olan farklılaşmaların binlerce kuşaklık bir süre zarfında kimi zaman ortaya çıkmasının ihtimal dışı olduğu düşünülebilir mi?” Darwin Türlerin Kökeni adlı kitabındaki “Ehlileştirme Sürecinde Varyas­yon” başlıklı birinci bölüme atıfta bulunmaktadır. Darwin, bula­bildiği her tür ehlileştirilmiş güvercini toplamıştı. “Türlerin çe­şitliliği kimi zaman hayret vericidir,” diye yazmış, dokuz sayfayı birçok türü betimlemeye ayırmıştı. Daha genel bir ifadeyle, tarım deneyiminin bize hayvanlar ve bitkilerin zaman zaman özellik­lerinde yeni farklılaşmalar gösterdiğini, böylece çiftçilerin iste­nen özellikleri, örneğin dişleri daha büyük olan mısırlar ya da daha fazla süt veren inekler üretmeyi seçebildiğini söylüyordu.

Bu farklılaşmalar kalıtımla miras alınabiliyordu, başka bir deyişle, yavrulara aktarılabiliyordu. Darwin, insana yararı dokunan farklılaşmalar ortaya çıktıysa, bunun organizmalara yararlı olan farklılaşmaların (örneğin çitalarda daha hızlı koşma, meşelerde tohumların daha iyi dağılma özelliğinin) zaman zaman ortaya çıkması gereğinden kaynaklandığını söylüyordu. Bu farklılaş­malar, hayatta kalma ve üreme şansını artırdıkları için, organiz­malar açısından “yararlıdır.” Bu da bu avantajlı farklılaşmaların, o kadar avantajlı olmayan farklılaşmaların ortadan kaldırılması pahasına, kuşaklar boyunca çoğalması anlamına gelir. Bu süreç, “doğal seçilim” olarak bilinir. Burada kilit önemdeki nokta, do­ğal seçilimin (Darwin’in deyişiyle “olumlu farklılaşmaların ko­runması ve hasar verici farklılaşmaların reddedilmesinin”) orga­nizmaların tasarımını açıklamasıdır: Organizmaların neden için­de yaşadıkları ortamda işleyebilecek şekilde kurulmuş oldukla­rının açıklanması. Çevik bir çita daha fazla av yakalar; daha fazla yaprağı olan bir ağaç gün ışığını daha etkili bir biçimde yakalar.

Doğal Seçilim :
Darwin’in çığır açıcı doğal seçilim kuramı, Dünya üzerinde hayatın (yani üreyen organizmaların) ortaya çıkmasından bu yana milyonlarca yıldır gerçekleşmekte olan birikimsel süreci açıklar. Doğal seçilim evrimi açıklar, çünkü uyarlanmaya yatkın değişiklikler zaman içinde birikir ya da uyarlanmaya o kadar yatkın olmayan değişikliklerin yerini alır. Doğal seçilim türlerin farklılaşmasını açıklar, çünkü farklı değişiklikler farklı zaman­larda ya da farklı yerlerde az çok avantajlı olabilirler. Daha da temelde, bu kuram organizmaların ve özelliklerinin “tasarım”ını açıklar. İnsanların ya da ahtapotların karmaşık “kamera gözleri” ortaya çıkmıştır, çünkü ezelden beri, görme bu türlerin atalarına yararlı olmuştur, böylece ışığın algılanmasını iyileştiren farklı­laşmalar yavaş yavaş birikmiştir.
Bu tanı­mı şu şekilde genişleterek kavrayışımızı güçlendirebiliriz: “Do­ğal seçilim, alternatif farklılaşmaların farklı biçimlerde yeniden üremesidir; bu süreci, bazı farklılaşmaların, onlara sahip olan organizmaların daha uzun yaşama olasılığını artırdıkları ya da alternatif farklılaşmalara sahip organizmalardan daha doğurgan olmalarını sağladıkları için yararlı oldukları olgusu belirler.” Bu tanım farklılaşmış üremenin gerçekleşme nedenini, yani bazı farklılaşmaların diğerlerinden daha yararlı olmasını da ekler. Ayrıca, üremenin iki temel bileşenini belirtir: Hayatta kalma ve doğurganlık. Bundan daha bilgilendirici bir tanım, sürecin so­nuçlarından bahsederek yukarıdaki tanıma şöyle bir eklemede bulunabilir: “Kuşaklar boyunca yararlı farklılaşmalar korunup çoğalacak, zarar verici ya da o kadar yararlı olmayan farklılaş­malar bertaraf edilecektir.” Ayrıca, tanımımızda bu sürecin uzun vadeli sonuçlarından da bahsedebiliriz: “Uzun bir süre zarfında, doğal seçilim genellikle organizmaların oluşumunu ve işleyişini değiştirir, onların farklı çevrelere uyarlanmasıyla birlikte çeşit­lenmeye (türlerin çoğalmasına) neden olur.”

Kalıtım ve Mutasyon :
Organizmalar için yararlı olsalar da olmasalar da, kalıtsal farklı­laşmalar bir genin değişip bir başka gene dönüşmesine yol açan mutasyon denilen bir süreçle ortaya çıkar. Örneğin, bir bitkinin kısa olmasına neden olan bir gen, bir bitkinin uzun olmasına yol açan bir gene dönüşür. Mutasyon sürecinin ayrıntıları, yirminci yüzyılda yavaş yavaş ortaya çıkarılmıştır. Evrim söz konusu ol­duğunda, önemli olan olumsuz mutasyonların doğal seçilimle bertaraf edilmesidir; çünkü bu mutasyonları taşıyanlar, alternatif olumlu mutasyonları taşıyanlara nazaran daha az sayıda yavru bırakır, dolayısıyla olumlu mutasyonlar kuşaklar boyunca biri­kir. Farklı çevreler ya da yaşam ortamları farklı mutasyonlar için elverişlidir; yaşam ortamları değiştikçe (ya da organizmalar yeni yaşam ortamlarında koloniler oluşturdukça) organizmalar evri­lecektir.
Mutasyonun rastgele bir süreç olduğu söylenir. Bu sözlerle kastedilen şey, mutasyonların, organizmaların hayatta kalma ve üreme becerisi üzerindeki etkileri dikkate alınmaksızın ortaya çıktığıdır. Mutasyon evrimsel değişimi etkileyen tek süreç olsay­dı, canlıların örgütlenmesi yavaş yavaş çözülürdü. Doğal seçi­lim, mutasyonun örgütlenmeyi bozucu etkilerini kontrol altında tutar, çünkü yararlı mutasyonları çoğaltır ve zararlıları bertaraf eder. Bu süreci, bir metnin anlamını iyileştirecek olan harfleri ve kelimeleri seçen, anlamsız değişiklikleri bir kenara bırakan bir editöre benzetebiliriz.

Doğal seçilim, farklı yerlerde ve farklı koşullarda, farklı özellikleri kayırır: Organizmaların belli koşul­lar ve hayat tarzlarına iyi uyum sağlamasını beraberinde getiren özellikleri.
Çok sayıda organizmada mutasyonların hızları ölçülmüştür; çoğunlukla da apaçık etkiler gösteren mutantlar için. İnsanlar ve başka çok hücreli organizmalarda, bu hız genellikle 1 .000.000 cinsiyet hücresinde 1 mutasyon düzeyindedir. Örneğin, her 500.000 doğumdan birinde, ortak hücre anemisine yol açan bir mutasyon belirebilir. Mutasyon hızı dü­şük olsa da, doğada sürekli yeni mutantlar ortaya çıkmaktadır, çünkü her türde birçok birey ve her bireyde birçok gen bulunur. İnsan nüfusu yaklaşık 7 milyar kişiden oluşmaktadır. Belli bir mutasyon her 500.000 kişiden birinde ortay çıkıyorsa, yaşayan insanlar olası her mutasyonun 14.000 kopyasını taşıyordur.

Mutasyon süreci her kuşağa, önceki kuşaklardan gelenlere ek olarak yeni genetik farklılaşmalar katar. Dolayısıyla, doğal çevre­de yeni güçlükler ortaya çıktığında, türlerin bunlara uyarlanabi­lir olduğunu görmek hiç şaşırtıcı değildir. Örneğin, 100’ü aşkın böcek türü, dünyada ilaçlamanın yoğun olduğu bölgelerde, bö­cek ilacı DDT’ye karşı direnç geliştirmiştir. Böcekler bu sentetik bileşimle daha önce hiç karşılaşmamış olsalar da, bu ilacın kar­şısında hayatta kalmalarını mümkün kılan mutasyonlar ortaya çıkmıştır. Bu direnç doğal seçilimle hızla çoğalmıştır.
Hastalıklara yol açan bakteriler ve parazitlerin antibiyotiklere karşı dirençli hale gelmesi de aynı sürecin bir sonucudur. Bir insan, hastalığa yol açan bir bakteriyi öl­düren bir antibiyotik alırsa, bakterilerin büyük çoğunluğu ölür, ama birkaç milyonda birinde antibiyotiğe karşı direnç sağlayan bir mutasyon ortaya çıkar. Bu dirençli bakteriler hayatta kalıp çoğalacak, nihayetinde antibiyotik bu hastalığı tedavi edemez hale gelecektir. Modern tıbbın, bakterilerin yol açtığı hastalık­ları antibiyotik kokteylleriyle tedavi etmeye çalışmasının nedeni budur. Belli bir antibiyotiğe karşı direnç aktaran bir mutasyon olasılığı bir milyonda birse, her biri bir antibiyotiğe karşı direnç aktaran üç mutasyon taşıyan bir bakterinin var olma olasılığı bir kantilyonda (bir milyon milyon milyonda) birdir; hastalık kap­mış bir bireyde böyle bir bakterinin var olma olasılığı tümüyle imkansız değilse bile, muhtemel değildir.

Yaratıcı Bir Süreç :
Doğal seçilim yaratıcı bir süreçtir. Bu süreç, üzerinde etkili ol­duğu bileşen niteliğindeki oluşumları (genler ve genetik mutas­yonları) “yaratmasa” da, “tasarım”, yani başka türlü var olama­yacak ve organizmalar için yararlı bileşimler ortaya çıkarır.
İnsanların ve başka memelilerin bağırsaklarında bulunan tek hücreli “Eschericha coli” bakterisiyle yapılan bir deney, doğal se­çilimin yararlı kalıtsal farklılaşmaları nasıl biriktirdiğini ortaya koyabilir. E. coli’nin bazı kolları, bir kültürde (içinde şekerli su çözeltisi bulunan küçük bir test tüpü) üreme için şekerin sağla­yacağı belli bir maddeye, histidin adlı amino aside gerek duyar. İçinde histidin bulunan bir kültür çözeltisine eklenen böyle bir­kaç bakteri hızla çoğalır ve bir-iki gün içinde 20-30 milyar bakteri üretir. Bu kültüre streptomisin adlı antibiyotikten bir damla eklenirse, bakterilerin çoğu ölecektir, ama bir-iki gün sonra kül­tür yine milyarlarca bakteriyle kaynıyor olacaktır. Peki bu nasıl olabilir? Streptomisine direnç göstermeye neden olan endili­ğinden genetik mutasyonlar normal (yani direnç göstermeyen) bakterilerde rastgele, 100 milyon bakteri hücresinde 1 gibi bir hızla ortaya çıkar. 20-30 milyar bakterinin bulunduğu bir bakte­ri kültüründe, 200-300 bakterinin dirençli olmasını bekleyebili­riz. Kültüre streptomisin eklendiğinde, sadece dirençli hücreler hayatta kalır. Hayatta kalan 200-300 bakteri üreyecektir, gerekli sayıda hücre bölünmesine bir-iki gün tanırsak, hepsi streptomi­sine dirençli yaklaşık 20 milyar bakteri üretilir. Şimdi bu deneyin ikinci adımını düşünelim. Streptomisine dirençli hücreler, streptomisin bulunan ama histidinden (büyü­meleri ve üremeleri için gerekli amino asitten) yoksun bir kül­türe aktarılır. Bakterilerin çoğu üreyemeyecek ve ölecektir, ama bir-iki gün sonra kültür milyarlarca bakteri kaynıyor olacaktır. Bunun sebebi büyünek için histidin amino asidine gerek du­yan hücreler arasında, histidin yokluğunda üreyebilen mutantlar 100 milyonda 4 bakteri hızıyla kendiliğinden ortaya çıkacaktır. Bu kültürde 20-30 milyar bakteri bulunuyorsa, histidin yoklu­ğunda yaklaşık 1000 bakteri hayatta kalacak ve mevcut ortamda bir doygunluk ortaya çıkıncaya kadar üreyecektir. Doğal seçilim iki adımda, streptomisine dirençli ve büyümek için histidine gerek duymayan bakteri hücreleri ortaya çıkarmış­tır. Bu iki mutasyonun aynı bakteride ortaya çıkması olasılığı, 10 milyar hücrede 4’tür. Böyle düşük olasılıklı bir gelişmenin, bak­teri hücreleriyle dolu büyük bir laboratuvar kültüründe meyda­na gelmesi çok düşük bir ihtimaldir. Fakat doğal seçilim sonu­cunda, her iki özelliğe de sahip hücreler sıklıkla ortaya çıkar. İki bileşenden oluşan karmaşık bir özellik, gerçek zamanda doğal süreçlerle ortaya çıkmıştır. Bu örneği üç, dört ya da daha fazla adıma çıkarabileceğimizi kolayca anlayabiliriz. Uzun bir evrim süreci sonucunda, her biri yaşam ortamında hayatta kalmak için “tasarlanmış” özellikler gösteren organizmalar var olacaktır.

Seçilim İş Başında :
Doğal seçilimle evrim birikimsel bir süreçtir. Buna bir başka örnek de, Arizona’nın kayalıklarında yaşayan Chaetodipus intermedius isimli fare türüdür. Bu açık kum rengi fareler açık renkli yaşam ortamlarında bulunur, koyu renkli fare­lerse kadim bazaltik lav akıntılarıyla oluşmuş koyu renkli kayalar arasında yaşar. Zemin ile tüy rengi arasındaki uyum bu fareleri, büyük ölçüde görme yetilerinin kılavuzluk ettiği uçan yırtıcılar­dan ve memeli yırtıcılardan korur. Tek bir gendeki mutas­yonlar, açık ve koyu renk tüyler arasındaki farkın sebebidir. Karmaşık yapılar, işlevler ya da davranışlarla ilgili uyarlanmalar genelde çok sayıda geni ilgilendirir. Keseliler olmasa da bildiğimiz birçok memelinin bir plasentası vardır. Keseliler başta Avustralya ve Güney Amerika’da yaşayan kanguru ve başka me­melileri içerir. Köpekler, kediler, fareler, eşekler ve primatlar pla­sentalıdır. Plasenta, gelişmekte olan embriyonun annenin içinde korunduğu sürenin uzamasım mümkün kılar, böylece yeni do­ğanın bağımsız olarak hayatta kalmaya daha iyi hazırlanmasını sağlar. Bununla birlikte, plasenta karmaşık uyarlanmalar gerek­tirir: anne ile embriyo arasındaki zararlı bağışık etkileşimlerin bastırılması, uygun besinler ve oksijenin embriyoya aktarılması ve embriyonik atıkların atılması gibi.

kum-rengi-fare
Memeli plasentası, 100 milyonu aşkın yıl önce evrilmiştir ve başarılı bir uyarlanma olduğu anlaşılmıştır, çünkü Avrupa ve Kuzey Amerika kıtalarında keseli türlerinin çoğunun neslinin tükenmesine yol açmıştır. Plasenta, Poeciliopsis gibi bazı balık gruplarında da evrilmiştir. Bazı türlerde, dişiler yumurtanın sarı­sını besler, yumurtanın sarısı gelişmekte olan embriyo için besin hazırlar, ama doğrudan besin katkısında bulunmaz. Fakat baş­ka Poeciliopsis türlerinde, annenin gelişmekte olan embriyoya ek besinler sağlamasına yarayan plasenta evrilmiştir. Moleküler biyoloji sayesinde Poeciliopsis’in evrim tarihinin yeniden kurul­ması, plasentanın bu balık grubunda bağımsız olarak üç kez ge­liştiğini, gerekli karmaşık uyarlanmaların birikmesinin 750.000 yıldan daha az sürdüğünü göstermiştir. Karmaşıklığın artması, doğal seçilimin zorunlu bir sonucu değildir, ama zaman zaman ortaya çıkar. Zaman zaman, doğal seçilim karmaşıklığı artıran bir mutasyondan yana işler, onu kar­maşık olmayan mutasyonlardan daha fazla kayırır, tıpkı kafadan bacaklılar ve omurgalılarda olduğu gibi. Ne var ki karmaşıklığı artıran mutasyonlar mutlaka zaman içinde birikmez. Dünya’da en uzun süredir yaşayan organizma grupları yaklaşık 3,5 milyar yıldır gezegenimizde sürekli varlık göstermiş olan, ama kadim atalarından çok daha büyük bir karmaşıklık sergilemeyen mik­roskobik bakterilerdir. Daha karmaşık organizmalar daha sonra, daha basit akrabaları ortadan kaldırılmaksızın ortaya çıkmışlar­dır. Milyonlarca yıl içinde, Dünya üzerinde çok sayıda karmaşık organizma ortaya çıkmıştır. Örneğin, primatlar sadece 50 milyon yıl; bizim türümüz olan Homo sapiens ise 200.000 yıldan daha az bir süre önce ortaya çıkmıştır. Doğal seçilim kendi başına yaratıcı bir süreç değildir, çünkü ham maddeleri, yani rastgele ortaya çıkan mutasyonları yarat­maz. Ne var ki elverişli mutasyonların birçok kuşak boyunca devam edip türün tamamına yayılmasına neden olarak ve orga­nizmalar için yararlı farklı mutasyonları biriktirerek yaratıcı bir süreç haline gelir.

Kaynak : Francisco J. Ayala – Evrim Kullanım Klavuzu.

PAYLAŞ
Önceki İçerikDepresyon ve İntihar
Sonraki İçerikIron Maiden

HENÜZ YORUM YOK

CEVAP VER