Mikro Evolüsyon ve Yeni Türlerin Teşekkülü | Sorularla Evrim

Mikro Evolüsyon ve Yeni Türlerin Teşekkülü
By:
Mar 19, 2011
Popülasyonlarda tabii seleksiyonla hasıl olduğu kabul edilen mikro evolüsyonlar, yani küçük
değişiklikler, “külli bir evolüsyonun göstergesi” olarak ele alınırlar. Serçelerdeki mortalite,
kelebeklerde endüstri melenizmi, bakteri ve böceklerin bazı ilaçlara dayanıklılığı bu misallerden
bazılarıdır.
1- Mikro evolüsyon
Popülasyonlarda tabii seleksiyonla hasıl olduğu kabul edilen mikro evolüsyonlar, yani küçük
değişiklikler, “külli bir evolüsyonun göstergesi” olarak ele alınırlar. Serçelerdeki mortalite,
kelebeklerde endüstri melenizmi, bakteri ve böceklerin bazı ilaçlara dayanıklılığı bu misallerden
bazılarıdır.
1.1- Serçelerde Mortalite
Ekstrem tabiat şartlarının canlılar üzerindeki etkisini tespit etmek maksadıyla 1898 yılında
serçeler üzerinde bir araştırma yapılmıştır. Şiddetli kış şartlarından donmuş 136 serçe
laboratuvara getirilmiş. Bunlardan 72’si canlanmış, 64’ü ölmüştür. 136 serçenin toplam boyları,
gaga, baş, humerus, femur, baş genişliği, göğüs kemiği, omurga uzunluğu ölçülüp tartılmıştır.
İnceleme, hayatta kalan kuşlardaki değerlerin ortalamaya daha yakın olduğunu, ölenlerde ise
bundan fazla saptığını göstermiştir. Bu şekilde ekstrem ölçülere sahip serçelerin ölmesi, stabilize
edici seleksiyona misal olarak verilir.
1.2- Kelebeklerde Endüstri Melenizmi
Avrupa ve özellikle İngiltere’de endüstri
sahalarında 1850’li yıllarda görülen kelebek
popülasyonlarındaki renk değişikliği,
“gözlenebilen evrime en iyi örnek” olarak kabul
edilir1.
Endüstri melenizmi (endüstri etkilerinden
dolayı hasıl olan renk değişiklikleri)’ne misal
olarak güve (Biston betularia) ele alınır. Beyaz
olan bu formun üyesi, siyah nokta ve şeritlerle
kaplıdır. Melanik veya koyu renkli olanları ise
B. carbonaria formudur. Endüstri inkılabının,
yani hava kirliliğinin ortaya çıkmasından önce,
1850’li yıllarda, İngiltere’deki ağaç gövdeleri
parlak renkliydi. Gündüzleri bu ağaçların
gövdeleri üzerine güve bırakıldı. Normal veya
açık renkli varyeteler böyle bir zemin üzerinde
göze batmıyordu. Hâlbuki renkliler, kuşlar
tarafından daha kolay görülmekteydi (Şekil 1).
Neticede bu renkli varyeteyi kuşlar daha büyük
bir oranda toplayarak, böyle yüzeylerde bu
varyetenin azalmasına sebep oldular. Ağaçların
gövdesi, hava kirliliğinden dolayı gittikçe
karardı ve nihayet 1895’te Manchester’ın yakın
çevresinde yüzde 95 nispetinde renkli varyete
(B. carbonaria) görüldü. Bu değişme, renkli
formun siyahlaşmış ağaçların yüzeyinde fazla Şekil 1. Çevre kirliliği, koyu renkli formların
göze çarpmamasından kaynaklanıyordu. Beyaz artmasını sağlar.
renkli varyete ise, bu zeminde kolayca görülüyordu. Aslında bu yeni bir olay değildi. Burada
hava kirliliğinin meydana getirdiği değişme, daha önce fazla miktarda mevcut beyaz formun
tabii düşmanlar tarafından görülme şansını artırdı. Neticede bu formda bir azalma, renkli
olanlarda ise artma meydana geldi. Burada dikkati çeken husus, sözü edilen güvelerde, evrimle
ilgili hiçbir değişmenin meydana gelmediğidir. Bu güveler aynı şekil ve yapılarıyla günümüzde
mevcuttur2.
1.3- Bakterilerin Antibiyotiklere Dayanıklılığı
Bazı mikroorganizmalarda antibiyotiklere karşı dayanıklılık meydana gelmesi sebebiyle,
antibiyotiklerin etki derecesi büyük ölçüde azalmıştır. Dayanıklı mikroorganizmalar laboratuvar
kültürlerinde elde edilebilir. Litresinde 25 miligram Streptomisin bulunan besin ortamında
Escherichia coli’nin gelişmesi durur.
Bununla beraber, böyle bir besin ortamına milyonlarca bakteri ilave edilerek yetiştirilecek olursa,
bunlardan biri veya birkaçı yaşayıp çoğalmaya devam eder ve daha yüksek dozlardaki
Streptomisine dahi dayanıklılık gösterir. Deneree’e göre E. coli’de Streptomisine dayanmayı
sağlayan mutasyon oranı on milyonda birdir. Burada mutasyon, ortamda Streptomisinin
bulunmasıyla teşvik edilmemiştir. Streptomisin burada ancak bir seçme unsurudur.
1.4- Böceklerin Bazı İlaçlara Dayanıklılığı
Böcek öldürücü ilaçlardan birisi de DDT (Dichloro-Diphenyl Trichlorethone)’dir. Bu ilaç, çok
çeşitli türden böcekleri, küçük dozlar hâlinde verildiği hâlde öldürebilmektedir. 1950’li yıllarda
kara sineğe (Musca domestica) karşı DDT kullanıldı. Başlangıçta bunların yüzde 90’ının öldüğü
tespit edildi. Geriye kalan canlılar üretilince üçüncü kuşakta DDT’ye dayanıklı fertler elde edildi.
Kara sinekten başka, birçok sivrisinek türü, hamam böcekleri, insan bitleri ve tahtakurularının
DDT’ye dayanıklı olduğu bilinmektedir. DDT’ye dayanıklı olma, bakterilerin Streptomisine
karşı dayanıklılıklarına benzer bir şekilde, tek gen mutasyonu tarafından hasıl edilmiş olabilir.
Ya da normal olarak popülasyonda bulunan çeşitli genlerin kombinasyonuyla ortaya çıkabilir.
Hasıl olan dayanıklı tipler, az veya çok duyarlı genotiplerin bir karışımından ibarettir.
Dolayısıyla, ilaçlara dayanma derecesi, kuşaktan kuşağa büyük ölçüde değişebilir. Böcek veya
sineklerin ilaca dayanması, ilaç dozuyla doğru orantılıdır. Burada doz miktarını tayin edecek
olan, o organizmanın sahip olduğu tolerans derecesidir. Bu tolerans sınırı da o canlının genetik
potansiyeline bağlıdır. Normalde bu gen potansiyelinin tayin ettiği sınır, mutasyon ve genetik
kombinasyonlarla belli oranda genişleyebilir. Ancak verilen ilaç dozlarında bu sınır da aşılacak
olursa, o canlı türünün bütün fertleri ortadan kalkacaktır. Burada dikkati çeken bir başka husus
da, herhangi bir ilaca maruz kalan bir organizmada hasıl olacak değişikliğin o canlının temel
yapıları ve gen potansiyel sınırları içinde kalmış olmasıdır.
1.5- Suni Seleksiyon
Suni seleksiyon ve yetiştirme vasıtasıyla ıslah edilmiş bitki ve hayvanlar, bazıları tarafından
evrime delil olarak ileri sürülür.
Suni seleksiyonun mekanizması, hiçbir değişmenin mümkün olmadığı bir sınıra hızlı bir şekilde
ulaşmayı sağlamaktır. Meselâ şeker pancarının şeker muhtevasını artırmak üzere Fransa’da 1800
yıllarında denemelere başlandı ve yüzde 6 civarında bir verim sağlandı. 1878’de bu verim yüzde
17’ye çıkartıldı. Ancak bundan sonraki seleksiyonla şeker miktarı oranında bir artış sağlanamadı.
Suni seleksiyon ve yetiştirmeyle meyve sineklerindeki göğüs kıllarının sayısını azaltma denendi.
Yirminci nesle kadar, her nesilde ortalama kıl sayısı gittikçe azaldı. Yirminci nesilden sonra
ortalama kıl sayısı sabit kaldı. Sınıra ulaşıldığından artık seleksiyonun bir etkisi olmuyordu3.
Benzer denemeler, daha çok yumurta elde etmek için tavuklarda, daha fazla süt üretmek için
ineklerde ve daha bol protein ihtiva etmesi için tahıllar üzerinde yapılmaktadır. Bütün bu ıslah
çalışmalarında elde edilen belirli melezlerin hayat süreleri kısadır. Yani bunların dayanıklılığı
azdır. Islah edilmiş bitki ve hayvanlar, orijinalleri veya yabani tipleriyle rekabet edemezler4.
Bu deneyler, mümkün olan en kısa zamanda maksimum değişme (varyasyon)’nin, insan
müdahalesiyle bile ulaşılabilen farklılığın son derece sınırlı olduğunu gösterir2.
2- Yeni Türlerin Teşekkülü ve İzolasyon
Genel manasıyla, belirli bir genetik potansiyele sahip olan ve kendi aralarında üreyerek verimli
döller hasıl edebilen fertlerin teşkil ettiği popülasyona “tür” adı verilir. Türün tarifi böyle
olmakla beraber, biyologların kendi aralarında da ortak bir tür tanımı mevcut değildir. Türlerin
meydana gelişi ve “tür” kavramı konusunda birbirinden ayrı beş görüş vardır. Her bir görüşün de
kuvvetli savunucuları bulunmaktadır. Hatta bazen birbirine yakın özelliklerin tür karakteri olarak
alınması, melezlemeler sonucunda ortak hususiyetlere sahip fertler hasıl etmektedir. Bu yapıdaki
organizmaların farklı araştırıcılar tarafından değişik tür veya tür altı birimlere dâhil edildiği,
özellikle sistematik botanik sahasında sıkça görülen bir husustur.
Hayvanlar âleminde de, izolasyondan dolayı birbirinden ayrı kalan aynı türün fertleri, kendi
içinde gen rekombinasyonlarıyla kısmen değişik formlar hâline gelmekte, bunlar da “yeni tür
veya ırk” olarak adlandırılabilmektedir. Ekolojik, fizyolojik, coğrafik vs. gibi engellerden dolayı
çiftleşebilen gruplar arasında, çiftleşme imkânının ortadan kalkması ve grupların karakter
bakımından birbirlerinden uzaklaşması olayına “izolasyon” denir. Canlı toplulukları arasında
melezleşmeyi önleyen her çeşit mekanizmaya da “izolasyon mekanizması” adı verilir. Bu
mekanizmalar birkaç grup altında toplanabilir.
2.1- Coğrafik veya Uzaklık İzolasyonu
Birbirinden çok uzak yerlerde yaşayan ve coğrafik bakımdan aralarında engeller olan
popülasyonların erkek ve dişileri bir araya gelemedikleri için her bir grup, ayrı bir bölgede kendi
içinde üreyerek farklılaşabilir.
2.2- Ekolojik İzolasyon
Aynı coğrafik bölgede, fakat değişik ortamlarda yaşayan organizmalar arasında gen alış verişi
genellikle olmaz. Meselâ Drosophila melanogaster insanların yakınında, D. quinaria ormanın
rutubetli yerlerinde ve D. palusturic bataklıklarda çürüyen maddeler üzerinde bulunur. Bunlar
geliştikleri ortamın dışına nakledilirlerse ölürler.
Bitki türlerinden bazıları da çok sınırlı ekolojik engellerle birbirlerinden izole olmuşlardır. Bu
sebepten herhangi bir şekilde ortaya çıkan ekolojik izolasyon sebebiyle popülasyonlar arasında
çiftleşme olsa bile hibritlerin yaşama şansı azdır.
2.3- Mevsimlere Bağlı İzolasyon
Bazı böcek fertlerinin erginliğe ulaşması değişik zamanlardadır. O yüzden bunların arasında bir
melezleşme görülmez. Meselâ Melitaea neumoegeni kelebeği mart ayında, Melitaea wrightii
kelebeği ise nisan-haziran aylarında uçtuğu için aralarında melezleşmeler olmaz.
2.4- Seksüel İzolasyon
Erkek ve dişi fertlerin birbirlerini tanımalarında ve birbirleriyle eşleşmelerinde rol oynayan her
çeşit mekanizma bu gruba dâhil edilir. Bunlar:
2.4.1- Kimyevi seksüel izolasyon mekanizmaları
Kelebeklerin dişi fertleri, zaman zaman koku neşreder. Bu koku her türde ayrıdır. Bir kafes içine
konulmuş, başka başka türlerden bir erkek ve bir dişi kelebek çiftleşemez. Fakat kafesin yanına,
kafesteki erkeğin dişisi getirilirse, onun çıkardığı koku erkek kelebeği uyartır. Bu sayede iki ayrı
tür arasında bir çaprazlama olur.
2.4.2- Görmeye bağlı izolasyon
Özellikle kuşlarda ve memeli hayvanlarda görme organı eşlerin birbirini tanımasında önemli rol
oynar. Yurdumuzda yaşayan iki ateş böceğinden biri uzun, diğeri kısa ışık çıkarır. Bir yerdeki
erkek böcek, dişisinin çıkardığı ışını fark ederek onu bulur. Kısrak ile merkebin
melezleştirilmesinde gözlerin bağlanması, çaprazlaşmayı kolaylaştırır.
2.4.3- Sese bağlı izolasyon
Çekirgeler ve sivrisinekler gibi hayvanların farklı türleri, çıkardıkları seslerle birbirlerini
tanımaktadırlar.
2.4.4- Davranışa bağlı izolasyon
Bazı hayvanlar çiftleşmeden önce dans hareketleri yaparlar. Özellikle erkeklerin yaptığı bu
hareketler, türler arasında farklıdır ve dişi bu hareketlere göre davranır. Bazı hayvanlarda
dokunma, yuva yapma ve yuvaya davet bakımından türler arasında farklılıklar vardır.
2.5- Gametik İzolasyon
Üreme hücrelerinin birleşebilmeleri bazı etkilere bağlıdır. Erkek ve dişi üreme hücrelerinin her
ikisi de birtakım salgılar çıkarırlar. Bu salgılar arasında hassas bir denge vardır. Böylece bir
yumurta hücresi ile bir sperma tozunun döllenmesi sağlanır. Gerek üreme hücrelerinin gerekse
uterustaki salgıların türler arasında değişiklik gösterdiği, dolayısıyla farklı türlere ait yumurta
hücrelerinin döllenmediği bilinmektedir.
2.6- Melezlerin Yaşamayışı
Türler arası melezler umumiyetle ergin fert hâline gelemez, gelişmenin bir devresinde ölür.
Meselâ Drosophila simulans erkeği, D. melanogaster’in dişisiyle çaprazlanırsa, erkek yavrular
gelişmeden ölürler. Dişiler de kısırdır. Bazı tür çaprazlamalarının melezleri büyür, fakat
döllenebilecek yumurta veya dölleyebilecek sperm hasıl edemezler. Yani kısırdırlar. Katır buna
misal teşkil eder.
Prof.Dr. Adem Tatlı
Kaynaklar:
1. Burton, M. and Burton, R eds. The International Wildlife Encyclopedi. Marshall Ca. Corp.New York. 1970, p.2706.
2. Gish, D.T. Evolution: The Fossils Say No! 1981. Terc. Â. Tatlı, Fosiller ve Evrim. Cihan Yayınları, İstanbul. 1984.
3. Tinkle,W.J. Heredity. Thomas Press.Houston. 1967, s.55.
4. Falconer, D.S. Introduction to Quantitative Genetics. Ronald Press. 1960, p.186