Rastlantılas Kökenler…

Rastlantısal Kökenler: Evrim, daha büyük bir düş gücüne mi sahip?

Yeryüzünde yaşamın değişen yüzünü kestirmek hiç bir zaman kolay olmadı. Ancak evrim, sandığımızdan çok daha yoğun bir düşgücüne sahip olabilir.

Antarktika’ya özgü balıklar soğuk suda yaşamlarını sürdürebilmek için donmayı önleyici proteinlerden yararlanır. Kuzey Amerika’ya özgü leziz viceroy kelebekleri, zehirli monark kelebeklerini andıran görünümleriyle, düşmanlarına yem olmaktan kurtulurlar. Hastalıklara yol açan bakteriler, antibiyotiklere karşı direnç geliştirirler…

Doğanın hangi köşesine bakarsanız bakın, türlerin çevreye uyum sağlamalarında doğal seçilimin iş başında olduğunu görürsünüz. Ancak şaşırtıcı olan şu ki, evrimin temel aşamalarından biri olan yeni türlerin oluşumunda doğal seçilimin çok küçük bir rolü olabilir. Tam tersine, türleşme yalnızca yazgının bir oyunu olabilir.

En azından Reading Üniversitesi evrimsel biyolog Mark Pagel öyle olduğunu düşünüyor. Pagel’in bu tartışmalı görüşü doğru ise, o zaman bu geniş ve renkli yaşam yelpazesi doğal seçilimden çok, evrimsel “kazaya uğrama yatkınlığı” ile ilintili olabilir.

Doğal seçilimin evrimde temel bir rol oynadığı su götürmez bir gerçek. Darwin bir buçuk yüzyıl önce Türlerin Kökeni ile görüşünü inandırıcı kanıtlarla ortaya koydu ve ardından yapılan araştırmalar da onu destekledi.

Ancak Darwin’in seçtiği başlığın ironik bir yönü var: kitabında türlerin oluşumunu gerçekte neyin tetiklediği konusu hiç araştırılmamış. Darwin’in ardından kimi araştırmacılar bir türün nasıl iki türe dönüştüğü ile ilgili birtakım incelemeler yapmış olsalar da, türleşme günümüzde de evrimsel dirimbilimin en gizemli konularından biri olmayı sürdürüyor.

Dirimbilimcilerin çoğunluğu, bir canlı türünü, kendi içlerinde çoğalabilen, ama başkaları ile çoğalamayan organizmalar öbeği olarak tanımlıyor.

Bu tanım, ayrıksı durumlar da olsa, genelde işe yarıyor ve dikkati özellikle de türleşmenin önemli bir yönüne çekiyor: bir canlı türünün iki türe dönüşmesi için özgün türün kimi alttürlerinin türdeşleriyle çoğalamayacak duruma gelmesi gerekiyor.

TÜRLEŞME TARTIŞMASI

Böyle bir durumun nasıl ortaya çıktığı da, çekişmenin asıl konusunu oluşturuyor. 20.yüzyılın ortalarında dirimbilimciler birkaç canlıyı yeni oluşan göllere ya da uzak adalara taşıdıklarında, kimi zaman üreme yalıtımının yaşandığına tanık oldular.

Kimi türleşme olayları da görünürde kimi bireylerin yakınındakilerle ansızın eşleşemez duruma gelmelerine neden olan ciddi kromozom değişimlerinden kaynaklanmaktaydı.

Ancak yeni canlı türlerinin tümünde böylesine ciddi değişimlerin tek başına etkili olabilmesi pek de olası görünmüyor, ve doğal seçilim de bu noktada devreye giriyor.

Türler farklı bölgelerde birbirlerinden az çok farklı topluluklar olarak var olurlar ve, asıl önemlisi, yerel koşullara uyum sağladıkça iki topluluk birbirinden giderek uzaklaşabilir.

Pagel, “Çoğu kişinin türleşme konusunda hiç araştırmadan vardığı görüşün, bu bir yığın değişimin doğal seçilimle giderek birikip sonunda bireylerin ait oldukları eski topluluk üyeleriyle artık çiftleşemez duruma geldikleri yönünde olduğunu düşünüyorum,” diyor.

Bugüne dek bu görüşün tüm türleşmeler için geçerli olup olmadığını anlamanın bir yolu bulunamamıştı. On yıldan uzun bir süre önce Pagel bu sorunun nasıl çözülebileceğiyle ilgili bir görüş ortaya attı. Yeni türler çok sayıda küçük değişimlerin bir toplamı iseler, o zaman evrim soyağacında bunun göstergesi sayılacak istatistiksel bir ayak izi bırakılmış olmalıydı.

ÇAN EĞRİSİ KONUSU

Çok sayıda küçük etmen ne zaman biraraya gelip bir sonuç yaratsa, bu tür sonuçlardan yeterli sayıda örnek, istatistikçilerin normal dağılım adını verdikleri bildik çan eğirisini oluşturma eğiliminde olur.

Örneğin, insanların boyları büyük farklılıklar gösterir, ama boyların çoğu ortalama değerlerin çevresinde toplanır. Türleşmenin çok sayıda küçük evrimsel değişimlerin bir sonucu olduğu varsayımından yola çıkan Pagel, o zaman birbirini izleyen türleşme olayları arasındaki zaman diliminin de- yani, evrim ağacındaki her bir dalın uzunluğunun- çan eğrisi dağılımına uygun bir dağılım sergilemesi gerektiği sonucuna vardı.

Ancak Pagel’in bu görüşü bir engele takıldı, çünkü dalların uzunluğu ile ilgili kesin bir istatistiksel ölçüm için yeterli sayıda evrim ağacı yoktu. Bunun üzerine Pagel görüşünü rafa kaldırıp başka konularla ilgilenmeye başladı.

Derken, birkaç yıl önce, güvenilir evrim ağaçlarının ucuz ve hızlı DNA dizgileme yöntemleri sayesinde ansızın çoğaldığını fark etti.

İLGİNÇ BULGU

Meslektaşları Chris Venditti ve Andrew Meade ile birlikte kolları sıvayan Pagel, bitki, hayvan ve mantarlardan oluşan yüz otuzdan fazla DNA tabanlı evrim ağacını biraraya topladı. Doğrulukları tartışılabilir olanları eledikten sonra geriye, aralarında çeşitli kedilerin, yabanarılarının, atmaca ve güllerin olduğu, 101 ağaç kaldı.

Her birini tek tek inceleyen araştırmacılar, ağacın her dalını bileşenlerine ayırarak, art arda meydana gelen iki türleşme arasındaki uzunluğu ölçtüler. Ardından farklı uzunluktaki dalları sayarak, bunun nasıl bir düzen oluşturduğuna baktılar.

Türleşme küçük değişimlerin sonucunda doğal seçilim aracılığıyla meydana gelen bir olaysa, o zaman dal uzunluklarının çan eğrisi oluşturacak bir dağılım göstermesi gerekirdi.

Bu da, artan değişimlerin biraraya gelerek yeni türü uyuşmazlık eşiğinin ötesine itmesi durumunda normal eğri, ya da değişimlerin birlikte çoğalıp eşiğe daha hızlı ulaşılmasını sağlamaları durumunda lognormal dağılım biçiminde olabilirdi.

Ancak verilerin bu iki eğriyle de uyumlu olmadıkları, ağaçların %78’inin üssel dağılım adı verilen bir başka eğri türüne uydukları görüldü. Bu türde bir dağılım ancak meydana gelme süreleri tümden rastlantısal olan, ender ve tek bir olay için söz konusu olabilirdi.

MUTLU RASTLANTILAR

Pagel’e göre türleşme ile ilgili sonuçlar açıktı: türleşmeye neden olan, olaylar dizisi değil, beklenmedik bir anda meydana gelen ve ender görülen tek tek olaylardı. Her türde ender olaylar rastlantı sonucunda türleşmeyi tetikleyebilirdi. Bunlar yalnızca fiziksel soyutlanma ve önemli genetik değişimler değil, çevresel, genetik ve ruhsal olaylardı.

Pagel’e göre istatistiksel kanıtlardan ortaya çıkan en önemli nokta, türleşmeyi tetikleyen unsurun, evrimsel açıdan kestirilmesi olanaksız, kaderin bir cilvesi olarak meydana gelen tek bir olay olması gerektiği idi.

PageL, “Burada doğal seçilimin yanlış olduğunu ve Darwin’in yanıldığını söylemiyoruz. Bir tür ikiye ayrılır ayrılmaz, doğal seçilim büyük bir olasılıkla her ikisini de yaşanan belirli koşullara uyumlu duruma getiriyor. Asıl önemli olan bu uyarlama sürecinin bir neden değil, türleşmeyi izleyen bir süreç olması. Bu da türleşmenin tümden gelişigüzel bir olgu olabileceğine işaret ediyor,” diyor.

Bu durum evrimin en çekişmeli konularından biri olan önceden kestirilebilir olup olmadığı konusuna da ışık tutuyor.

Pagel görüşünde haklı ise, doğal seçilim, var olan türleri bir bakıma kestirilebilir bir biçimde ve yavaş yavaş biçimlendiriyor.

Ancak türleşmenin rastlantısal yapısı kapsamlı bir evrimsel değişimin önceden kestirilemeyeceği anlamına geliyor.

EVRİMİ BAŞA SARSAK SONUÇ FARKLI OLURDU

Bu açıdan bakıldığında Pagel’in bulguları, tarihi geri çevirip yeryüzünde yaşamın evrimini yeni baştan başlatacak olsak, her seferinde farklı sonuçlarla karşılaşacağımızı öne süren Stephen Jay Gould’un ünlü eğretilemesine de uygun düşüyormuş gibi görünüyor.

Ne var ki, öteki evrimsel dirimbilimciler Pagel’in görüşünü yürekten desteklemekten bugüne dek kaçındılar. Kimileri araştırmayı ilginç ama yetersiz bulurken, kimileri Pagel’in çözümlemesinin olayın yalnızca bir bölümünü ortaya koyduğunu düşünüyor.

Vancouver Üniversitesi’nden Daniel Rabosky, araştırmada türleşmenin gerekli ama tek başına yeterli olmayan bir unsuruna değinildiğini belirterek, “İki unsur olması gerekir: yalıtıma yol açan bir unsur, ya da farklılaşmaya yol açan bir unsur,” diye ekliyor.

Yeni türlerin oluşumunun uyarlama ile pek de ilintili olmadığı görüşü, evrim ile ilgili temel görüşlerle bağdaşmıyor.

Bu konuda önemli bir engel evrimsel dirimbilim uzmanlarının “uyarlayıcı yayılım” adını verdikleri kavram.

Çevresel olanaklar ortaya çıktığında, canlı türleri buna, her biri farklı bir duruma uyumlu, bir yığın farklı biçimlere dönüşmek suretiyle tepki veriyorlar. Bu gibi türleşme patlamaları canlıların kendilerini türleşmeye itecek ender bir olayı beklemek zorunda olmadıklarını, doğal seçilim aracılığıyla o yöne çekilebileceklerini gösteriyor.

NEDEN BU DENLİ ÇOK KEMİRGEN VAR?

Dirimbilimciler bu konuyu araştırırken, şimdilerde olduğu gibi, iki türü farklı çevresel konumlara çeken seçici baskılara odaklandıklarında, uyarlama konusunda bir yığın bilgi elde edebilirler ama türleşme konusunda pek bir bilgi sahabi olamazlar.

Pagel, “Yeryüzünde neden çok sayıda kemirgen olup öteki memelilerin sayıca daha az olduğunu gerçekten anlamak istiyorsanız, hayvanların sürekli içine çekildikleri çevresel konumlar olduğu görüşünden yola çıkmak yerine, bir hayvanın çevresindeki olası türleşme nedenlerine bakmanız gerekir,” diyor.

Örneğin, serin iklimlere uyumlu olan kemirgenler iklimin ısınması durumunda dağların tepelerinde soyutlanmış olarak yaşama eğiliminde olacaklardır.

Bu durumda kemirgenler, sıcak iklimlere uyumlu memelilere kıyasla, türleşmeye daha yatkın duruma gelebilir.

Benzer biçimde, kurtçuk evrelerini deniz dibinde geçiren deniz canlıları, ortalıkta özgürce dolanan kurtçuklara kıyasla, daha çok türleşmeye gidebilirler. Nitekim, Chicago Üniversitesi taşılbilim uzmanlarından David Jablonski deniz salyangozlarıyla ilgili araştırmasında tam da böyle bir duruma tanık oldu.

BAŞKA OLASI RASTLANTILAR NE OLABİLİR?

Henüz kimse bu konuda bir bilgiye sahip değil. Page türleşmeye yol açabilecek unsurların listesini yapmaya ve bu unsurlardan hangilerinin türleşme olasılığının yüksek hangilerinin düşük olabileceği yönünde kestirimlerde bulunmaya şimdiden başlamak gerektiğine dikkat çekiyor.

Bu listelerin evrim tarihinde yaşanan kapsamlı değişimlere- memelilerin yükselişine, neden çok sayıda kınkanatlı olduğu, ya da çiçekli bitkilerin çarpıcı başarısı v.b- ışık tutması durumunda Pagel’in önemli bir konuyu aydınlığa kavuşturduğu da anlaşılmış olacak.

Ancak bu arada Pagel’in türleşme konusuna yaklaşımı doğal yaşamın bir başka gizemli özelliğini açıklamaya yardımcı olabilir. Yabanıl türlerin DNA dizgelerini tekrar tekrar inceleyen dirimbilimciler tek bir türmüş gibi görünen canlıların gerçekte iki, hatta çok daha fazla sayıda türü yansıttıklarına tanık oldular.

Söz gelimi, Madagaskar ormanlarında 16 farklı fare lemuru türü yaşıyor. Bunların tümü de aynı ortamda yaşıyor, benzer şeyleri yapıyor ve hatta birbirlerini çok andırıyorlar. Türleşmenin giderek farklı çevresel konumlara iten doğal seçilimin bir sonucu olması durumunda, bu gizemli türlere bir açıklama getirilmesi son derece güç. Ancak yeni türler mutlu birer rastlantı iseler, aralarında herhangi bir çevresel farklılık olmaması gerekiyor.

Tanzanya’da bir ağacın dibine oturmuş 40 metre tepesinde oynaşan iki farklı kolobus maymunu türünü izlerken bu konuda bir aydınlanma anı yaşayan Pagel,“Birinin siyah-beyaz ve ötekinin kırmızı olması dışında, tümü de aynı şeyleri yapıyorlardı. O sırada türleşmenin son derece keyfi bir olay olduğunu düşündüm. Örnekleri karşımdaydı,” diyor.

Rita Urgan- Kaynak: New Scientist, 13 Mart 2010