Masonlar.org - Harici Forumu

 

Gönderen Konu: Evrim Mekanizması  (Okunma sayısı 4151 defa)

0 Üye ve 1 Ziyaretçi konuyu incelemekte.

Temmuz 21, 2007, 01:47:26 öö
  • Uzman Uye
  • ****
  • İleti: 3120
  • Cinsiyet: Bay

Evrimin önemli ham malzemelerinden biri mutasyonlardır. Mutasyonu açıklamadan önce modifikasyon (ya da diğer adıyla varyasyon) tanımını doğru yapmak gerekir. Modifikasyon, çevre koşullarının etkisiyle canlının genetik yapısındaki şu ya da bu genin zorunlu veya tercihli olarak uyarılması ya da işlevlerin teşvik edilmesi-güçlendirilmesi sonucunda dış görünüşünde (fenotip) ortaya çıkan kalıtsal olmayan değişikliklerdir. Çoğu yayında bunlara kalıtsal olmayan varyasyonlar denir. Evrimsel önemi pek yoktur. Bir çiçeğin farklı sıcaklıklarda farklı renkli çiçek açması, iyi ya da kötü beslenen bir insanın kilosunun fazla ya da eksik olması, değişik sıcaklıklarda yetiştirilen böceklerin farklı renkli olması gibi durumlar, kalıtsal olmayan modifikasyon örnekleridir. Kalıtsal olarak aktarılabilen değişiklikler ise iki ana grupta toplanır 1) Nokta mutasyonları: Başta morötesi, yüksek enerjili X, gama, alfa ve beta ışınları olmak üzere; kimyasal maddeler ve fiziksel etmenler DNA’nın yapısını doğrudan etkileyebilir. En azından DNA’nın yapısındaki tek bir bazın farklılaşmasını sağlayabilir. Bir bazın değişmesi, bazın kromozom üzerindeki yerine göre, canlıya yeni bir özellik, üstünlük sağlayabilir. Bunlara yararlı mutasyonlar denir. Buna karşılık, enzimlerin aktif merkezlerine isabet eden bir değişiklik, canlının üzerinde öldürücü ya da yaşamsal işlevleri azaltıcı etkiye sahip olabilir.

Canlılığın evriminde lokomotif görevi üstlenen mutasyonlar “nötr” olanlardır. Bunlar proteinlerin belirli amino asitlerini değiştirirler. Bunlar canlının yaşamı üzerinde belirgin yararı ya da zararı olmayan değişikliklerdir. Ortam değiştiğinde o güne kadar etkisiz olan bu mutasyonlar, yeni ortamda canlının ayakta kalabilmesini sağlayabilir. Örneğin hiç antibiyotikle karşılaşmamış bir bakteri kolonisinden bazı bireyler antibiyotikli bir ortamda yaşamaya devam edebilirler. Bu bakterilerde meydana gelmiş nötr mutasyonlar, daha önceleri kendilerini belli etmeseler dahi, bakterileri antibiyotiklere karşı dirençli hale getirmiştir.

2) Birçok canlı, birçok kitapta mutasyon olarak adlandırılmasına karşın doğru adıyla, kromozom değişimleri ile farklı özelliler kazanır. Yani kromozomların yapısında ya da kromozom sayısında değişiklikler olabilir. Bu sayıda değişme ya aynı türün kromozomunun katları şeklinde (n, 2n, 3n, 4n, 8n …) artma ya da kromozomlarının tek tek bir veya iki artıp-azalması (2n+1, 2n+2, 2n-1 …) şeklinde, ya da farklı bir türle döllenmesiyle ortaya çıkar. Bu yeni kombinasyonların bazıları verimlidir; çünkü kromozom ayrışımı sağlanır. Bazen de, katırda olduğu gibi, verimsizdir. Bu yolla çok değişik bitki formları elde edilmiştir.

Kararlı ve kararsız populasyonlar dünyanın jeolojik, coğrafi ve iklimsel değişimine bağlı olarak, her dönemde vardı. Dünyadaki değişiklikler, bazı türlerin genetik kombinasyonunun kararlı kalmasını sağlar, bazen de onların darmadağın olmasına yol açar. Birçok tür uyum yapabilme yeteneğini artırabilmek için, herhangi bir özellik üzerinde birden fazla gen çiftinin etki göstermesini sağlayacak kalıtsal bileşime sahip olabilir. Bunların bir kısmı aynı özelliğin aşama aşama güçlendirilmesi şeklinde olabilir (boy uzunluğunu saptayan genler). Bazıları bir özelliğin değişik karakterleri şeklinde ortaya çıkmasını sağlayabilir (A, B, O kan grubu). Bazıları iki farklı özelliğin değişik kombinasyonları şeklinde etkiye sahip olabilir. Bir türe ait genlerin toplamına gen havuzu denir. Bir havuzda aynı özellik üzerine etki eden birden fazla gen bulunsa da, kural olarak bir bireyde bunlardan yalnız bir çifti bulunur (kan gruplarında olduğu gibi). Yaşam ortamındaki koşullar eğer kararlı haldeyse, bu havuzdaki genler belirli bir süre içerisinde o günkü çevre koşullarına en fazla uyum sağlayacak şekilde kararlı bir yapı oluşturur. Bunlara kararlı populasyonlar adı verilir. Dünyada böyle bir populasyon hiçbir zaman tam olarak oluşmamıştır. Böyle bir kararlı populasyonda kuramsal olarak nokta mutasyonu ya da kromozom değişimi olmamalıdır. Doğal koşullar şu ya da bu özelliğin (genin) ortadan kalkmasına ya da yayılmasına neden olacak bir etki yaratmamalıdır. Populasyona, farklı gen frekansına sahip bir başka populasyondan göç olmamalıdır. Benzer şekilde, populasyon içerisinden gen frekansını değiştirecek şekilde, dış ortama herhangi bir göç olmamalıdır. Üreme davranışında, özel bir karakteri daha yaygın duruma getirecek eşeysel seçim olmamalıdır. Hiç bir özelliğin özel olarak seçilmediği ya da elenmediği, döller boyunca genlerin frekansının sabit kaldığı, yeterince büyük olan (eğer populasyon küçük ise frekanslar hızla değişebilir) populasyonlarda, genlerin frekansının toplamı 1′dir ve böylece, kuramsal olarak tüm frekansların sabit olduğu bir populasyon elde edilir.

Daha önce evrimin ham malzemeleri olarak adlandırılan süreçler, her koşulda populasyonun kararlılığını bozarlar. Ancak evrimsel ham malzeme hiç var olmamış olsaydı bile, populasyonun kararlı kalmasını sağlayan koşullardan birinin ya da birkaçının değişmesi evrime yol açabilirdi.

1) Koşulların değişmesi: Dünyanın başlangıcından bu yana, iklimde, coğrafi yapıda, hatta biyolojik yapıların diğer unsurlarında (örneğin. av-avcı ilişkisi) meydana gelen (ve gelecek olan) değişiklikler, kararlı diye tanımladığımız populasyonların üzerinde bazı genlerin daha çok seçilmesini sağlayabilir. Zaman içerisinde o genlerin frekansları başlangıç değerlerinden farklılık gösterir. Örneğin bir özellik % 1 oranında tercih ediliyorsa ve o tür senede bir defa döl veriyorsa, kaba bir hesapla en geç 100.000 yıl içerisinde bu frekansın % 99 a ulaşması demektir. Bir tür, yaprakbitleri gibi, senede birden fazla döl veriyorsa, süre 10.000 yıla düşer. İşte kısa yaşayan, çok döl veren populasyonların hızlı evriminin nedeni buna dayanır. Doğal koşullar, bazen bir populasyondaki aşırı uçları eleyerek, orta kısımdakileri daha şanslı kılabilir. Bu genellikle kararlı populasyonlardaki temel işleyiş şeklidir. Bazen doğal koşullar o populasyonlardaki özelliklerin iki aşırı ucunun seçilmesini, ortalamaların ayıklanmasını da sağlayabilir. Buna parçalayıcı değişim denir. Dünyadaki kıtaların kayması, ormanlaşma, çölleşme, stepleşme, tarım arazisine dönüşme gibi fiziksel ve kimyasal değişimler belirli bir doğal seçilim baskısı ortaya çıkarır. Bir tarım arazisine uygulanan ilaçlamanın bile seçilim baskısında etkisi vardır. Birçok gen pleitropiktir, yani canlının birden fazla özelliği üzerinde etkilidir. Doğal seçilim bu özelliklerden birinin yararına, diğerinin zararına da çalışabilir. Sonuçta evrimsel yönlendirilme pleitropik genin kontrol ettiği özelliklerin seçilmesine ya da elenmesine, seçiliminin cebirsel toplamına eşit olur. Örneğin çok tipik olan orak hücreli anemide S geni, bir taraftan oksijen bağlanmasını kısıtlarken, diğer yandan sıtmaya karşı dayanıklılık sağlar. Sıtmanın yaygın olduğu ortamda, doğal seçilim bu ikisinin cebirsel toplamına göre yönlendirilir. 100 bireyin 60′ı sıtmadan; bu gen olduğu zaman da 50’si oksijensizlikten ölüyorsa, o zaman % 10′luk bir kesim avantajlı olduğundan, bu gen o populasyonda korunur. Ortamdan sıtma mikrobu yok edilirse (ya da tersine yaygınlaşırsa) frekans değişir. Bu genin frekansı sıtmalı bölgelerden sağlam bölgelere gidildikçe azalır. Doğal seçilimin etkisinin artırılması, populasyondaki gen çeşitliliğini de artırır. Dolayısıyla parça değişimi, mutasyon her ne kadar populasyon kararlığını karıştırırsa da, doğal seçilim için uygun bir zemin oluşturması nedeniyle evrimsel çeşitlenmede lokomotif görevi yapar. Mutasyonların ve rekombinasyonların fazla oluşması, populasyonun kararlılığını bozacağı için negatif etki yapar. Az oluşması çeşitlilik bakımından seçeneği azaltacağı için etkisi olumsuzdur. Bu nedenle her tür için doğal koşullarda yeterince mutasyon meydana getirecek ve seçilime uğratacak bir düzenek kurulmuştur. Farklı yaşam ortamlarında doğal seçilim baskısı farklı şekilde yürütüldüğünden, zaman içerisinde hem o ortama uygun canlı türleri oluşmuş hem de yaşam ortamları ortaya çıkmıştır.

Morötesi ışınlar bilinen mutasyona yol açan en etkili faktörlerden biridir. Yükseklere doğru çıkıldıkça mor ötesi ışınların etkisinin artmasıyla birlikte mutasyon oranında da artmalar ortaya çıkar. Ayrıca dağların tepesine doğru çıkıldıkça, yaşam ortamındaki çeşitlilik de artar. Yani doğal seçilim baskısı çeşitlenir. Yükseklere doğru çıkıldıkça tür çeşitliliğinin artması bu nedenden ötürüdür. Bununla birlikte, yaşam koşullarının aşırıya doğru kayması, türlerin yaygınlaşmasına ya da sıklığının artmasına engel olur. Buna karşılık toprak altında yaşayan ya da çoğunlukla gececi olan (güneş ışınlarından kaçan) birçok hayvan türü ilkel özelliklerini korumuşlardır. Akreplerin uzun yıllardan beri değişmemelerinin nedeni budur.

2) Populasyon içine ya da dışına göç: Göç, kararlı populasyonların bozulma nedenlerinden biridir. Aynı türe ait, bazı özellikleri bakımından farklı gen frekansına sahip bir topluluk, herhangi bir yolla bir populasyonun içerisine girerse, o populasyonda bir dalgalanmaya ve frekans değişimine neden olur: Örneğin Türk toplumunda mavi göz frekansı % 16, Almanlarda % 81′dir. Her döl başına (bu, insan soyunda 30-50 yıldır) ne oranda bir göçün gerçekleştiğini ve her iki populasyonun ne miktarda çiftleştiğini biliyorsak, bu sayılardan yola çıkarak, gelecekte, bu populasyonlardaki mavi göz geninin frekansının nasıl değişeceğini öngörebiliriz.

Eğer bir populasyon içerisinde, deme, ırk gibi küçük grupların herhangi bir nedenle populasyon dışına göçü sağlanırsa, toplam populasyon frekansında yine önemli değişmeler meydana gelebilir. Doğal populasyonların hiçbirinin sabit kalması mümkün değildir. Çünkü dış ve iç göç engellenemez.

3) Genetik Sürüklenme: Bir populasyon yeterince büyükse, kararlı yapısını koruyabilir. Gen frekansları yönünden ait olduğu populasyondan önemli ölçüde farklı olan, küçük bir birim, o populasyondan ayrılıp, yeni bir populasyonun kurucusu olarak görev yaparsa, zaman içerisinde yeni populasyonların ortaya çıkmasına neden olur. Örneğin Anadolu’da % 80 mavi gözlü olan bir köy (normal frekans %16) bulunduğu yerden sürülüp herhangi başka bir yere yerleştirildiğinde, yeni populasyon ana populasyondan mavi göz geninin frekansı bakımından büyük ölçüde farklı olacaktır.

4) Eşey Seçimi: Kural olarak canlılarda, erginliğe ulaşmış bireylerin bir araya gelmeleri ve çiftleşmeleri aynıdır. Kuramsal olarak her bireyin çiftleşme şansı eşittir. Fakat gametlerde, kalıtsal yapıya bağlı olarak ya da olmayarak, hareket yeteneğinde ve çekici kimyasal maddelerin yapısında değişiklik olursa gamet seçilimi olur. Ancak en önemli eşeysel seçilim, ergenlik dönemindekidir. Bunun nedeni kalıplaşmış davranışlardır (imprinting behaviour). Biyolojik çeşitliliğin korunabilmesi için erkek ve dişi geçişlerinin tam olarak ayrılması ve özelliklerin kesin olarak farklılaşması gerekir. Bunun için de özellikle yalnızca rekombinasyon meydana getiren, çoğunlukla bunun ötesinde başka önemi olmayan, yavru bakımıyla ilgilenmeyen erkeğin güçlendirilmesi daha iyi sonuçlar verir. Dişilerin zemine uygun, gösterişsiz, parlak renklerden arınmış, abartısız bireyler olarak kalması; buna karşılık erkeklerde göze çarpıcı, ancak doğal tehlikelere de açık ikincil eşey özelliklerinin ortaya çıkması sağlanmıştır. İkincil eşeysel özelliklerin gösterimi ile erkeklik genlerinin diziliminin gücü arasında doğrusal bir ilişki mevcuttur. Canlılar aleminde basitten gelişmişe doğru gidildikçe, sağlam genetik yapının bir ifadesi olarak sağlam fiziksel yapının seçilmesi için, aynı eşeyin bireyleri arasında (çoğunlukla da erkekler arasında); kavgalar, danslar gittikçe güçlenmiştir. Bu gösteri sırasında bugün biyolojik olarak çok defa anlam taşımayan renk-şekil-ses özellikleri, kalıplaşmış davranış şekliyle seçilmiştir. Günlük yaşamımızda da kalıplaşmış davranış hiçbir nedeni olmadan işlev görür. Herhangi bir erkeği/kızı sevmemiz ya da ilk defa karşılaşılan bir insanı itici görme davranışı tamamen kalıplaşmış davranıştır. Sonuç olarak bir populasyonda eşeyler, birbirini rasgele seçer desek de, insanlarda ve birçok populasyonda belirli özelliklere sahip bireylerin, belirli özelliklere sahip bireylerce seçildiğini görürüz. Bu da populasyonun bir anlamda dallanması demektir.

5) Aşırı uçların ayıklanması: Tüm canlılarda, her ne yolla olursa olsun yeni özellikler o türün geleceğini tehlikeye atmayacak kadar teşvik edilir. Fakat doğal seçilimle aşırı uçlar çoğunlukla ayıklandığı için sonuçta dengelenmiş polimorfizm dediğimiz, o ortam için en uygun boyutlar elde edilir. Örneğin, insan beyninin büyümesi, başarısı için koşuldur. Fakat sürekli büyümesi teşvik edilen kafanın, ananın çatı kemiğinden geçememesi de söz konusudur. Bu nedenle ananın simfis açıklığı, kafa büyüklüğünün optimum olmasını sağlamıştır. Başka bir örnek ise, kavakların güneşe ulaşmak için boylarını sürekli uzatmalarının, uzun boylu kavakların rüzgârla devrilme seçilimiyle dengelenmesidir. Bu nedenle her bölge için optimum (rüzgar-güneş ilişkisi) boy belirlenir. Biz geniş bir populasyonda en uzun kavağı elde etmek istiyorsak derelere, en kısa olanı istersek dağlara gitmeliyiz.

6) Coğrafi izolasyon: Populasyonlarda genetik çeşitlenme, eşey seçilimi, doğal seçilim olsa da, zaman içerisinde kalıtsal yapının alt tür, tür düzeyinde farklılaşması için, belirli bir süre etkin bir şekilde işlev yapan yalıtım sistemine gereksinim vardır (kara canlıları için su, suda yaşayan canlılar için kara, sıcaklık, kimyasal feromonlar, ses vs.). Bunun en etkin yolu coğrafi yalıtımdır. Coğrafi yalıtım yeterli süre etkili olamamışsa, farklı populasyonlar tekrar bir araya gelebilir. Yalıtılmış populasyonlar arasında sınırlı da olsa gen akışı meydana gelirse alt türler oluşur.

Dünyada çoğunlukla doğal koşulların değişimiyle ve buna bağlı olarak doğal seçilimle, ortaya çıkan fenotipler arasında belirli bir denge söz konusudur. Ancak koşullar sürekli şiddetini artıracak şekildeyse ve o koşulların etkisi altında kalan canlının kalıtsal yapısı bu değişimi karşılayacak kalıtsal çeşitlilikten yoksunsa, o tür ortadan kalkar. Kalıtsal varyasyonlar bu değişimi karşılayacak yeterlilikte değilse, bu canlının izleyeceği iki ana yol vardır:

Canlı bu koşullardan uzaklaşmak için göç edebilir; küçük ve uygun koşulları barındıran sığınaklara kaçabilir. Populasyonun bir kısmı göç olanağını bulurken, diğer kısmı doğal seçilimle başka bir türe (türlere) dönüşmek suretiyle varlığını sürdürebilir. Biri tükenme, diğeri ise evrimdir.

Anadolu bu nedenle tür, alt-tür ve ekotip bakımından bir cennet durumuna ulaşmıştır. Dileriz ki yetkililer ve kamu, bu hazineyi yeterince koruyabilir ve değerlendirebilir.




Ocak 07, 2012, 01:25:39 ös
Yanıtla #1

Kök hücresinde 'maymun' devrimi
Bilim dünyasında çığır açacak bir gelişme yaşandı. Farklı embriyolardan oluşan ilk maymunlar dünyaya geldi.
ABD'deki bir laboratuvarda dünyaya gelen maymunlar gayet sağlıklı ve normal durumdalar.
   
ntvmsnbc
Güncelleme: 14:04 TSİ 06 Ocak. 2012 Cuma

İSTANBUL - Amerika Birleşik Devletleri'nde bir laboratuvarda dünyaya gelen maymunlar, bilim dünyasını heyecanlandırdı. Bilim adamları çalışmanın üzerinde çalıştıkları embriyonik kök hücrelerle ilgili daha kapsamlı sonuçlara ulaşacaklarını düşünüyor.

Bilim dünyasının gündemine oturan Chimero, Hex ve Roku'yu bu kadar özel kılan şey farklı embriyolardan alınan hücrelerle dünyaya getirilen ilk maymunlar olmaları... Çünkü bilim adamları, bugüne kadar farklı genomları bir araya getirerek sadece fare üretebiliyordu.

FARKLI EMBRİYOLARDAN HÜCRELER KAYNAŞMIYOR
Bu deney sayesinde, farklı embriyolardan alınan hücrelerin birbirleriyle kaynaşmadığı ancak bir arada durarak maymunların organ ve doku yapımı için birlikte çalıştığı belirlenmiş oldu.

Bu konuda yapılacak yeni deneylerle kök hücre çalışmaları için başka önemli verilerin de elde edilmesi bekleniyor.

sevgiler...saygılar...
yenilmek te iyidir, mühim olan her seferinde yenilsende , daha iyi olarak yenildiğini bilmektir


Ocak 07, 2012, 09:27:02 ös
Yanıtla #2
  • Aktif Uye
  • ***
  • İleti: 730
  • Cinsiyet: Bay

"Lenski'nin deneyleri, özellikle dâhiyane 'fosilleşme' yöntemi, doğal seçilimin, evrimi bir insanın yaşam süresi içerisinde görebileceği kadar hızlandırıp gözlerimizin önüne serme gücünü göstermektedir."  -Richard Dawkins

* * *
GÖZLERİMİZİN ÖNÜNDE
         Evrimsel değişimin büyük bir kısmı henüz ortalıkta insanlar yokken gerçekleşmişse de öyle hızlı evrim örnekleri vardır ki, bunlara bir insanın ömrü içinde tanıklık etmek mümkündür.

     Darwin'in kendisinin de, nesil süreleri oldukça uzun olduğu için en yavaş üreyen canlılardan birisi olması nedeniyle seçtiği fillerde bile böylesi bir şeyin gerçekleşmiş olabileceğine dair makul belirtiler var. Afrika fillerinin en önemli ölüm nedenlerinden biri, gerek hatıra olması gerekse oymacılıkta satılması için yapılan fildişi avcılığıdır. Doğal olarak avcılar en büyük dişe sahip filleri avlama eğilimindedirler. Bunun da (en azından teorik olarak) anlamı, küçük dişli bireylerin seçilimsel olarak bir avantaja sahip olacağıdır. Evrimde her zaman olduğu gibi burada da birbirleriyle çelişen seçilim baskıları olacaktır ve nihayetinde ortaya çıkan şey bir uzlaşı olacaktır. Diğer fillerle rekabet söz konusu olduğunda hiç şüphesiz büyük dişliler avantajlı olacaktır ama bu avantaj, ellerinde silah taşıyan adamlarla karşılaştıklarında sahip olacakları dezavantajla dengelenecektir. Yasal olsun ya da olmasın, avlanma miktarındaki artış, avantaj dengesini küçük dişlere doğru kaydıracaktır. Diğer her şey eşit olduğunda, insanların av faaliyetlerinin sonucunda küçük dişler yönünde bir evrimsel eğilim olmasını bekleriz ama bunun fark edilir bir düzeye ulaşması için muhtemelen bin yıllar geçmesi gerektiğini düşünürüz. Bunun bir insan ömrü içerisinde gözlenmesini beklemeyiz. Şimdi rakamlara bir göz atalım.

     Yandaki grafik Uganda Avcılık Dairesinin, 1962'de yayınlanan verilerini göstermektedir. Yalnızca avcılık izni olan avcılar tarafından yasal olarak avlanmış filleri gösteren bu grafik, (Uganda'nın Britanya himayesinde olduğu) 1925 ile 1958 yılları arasında yapılan ortalama diş ağırlığı ölçümlerini libre cinsinden gösteriyor. Noktalar yıllık ölçümleri temsil ediyor. Bu noktaların içinden geçen doğru ise gözle değil, doğrusal regresyon denen istatistiksel bir teknik kullanılarak çizilmiştir. Gördüğünüz gibi 33 yıl içerisinde bir azalma eğilimi var ve bu eğilim istatistiksel olarak son derece anlamlı, yani bu neredeyse kesinlikle, şans eseri ortaya çıkmış değil, gerçek bir eğilim.

     Dişlerde istatistiksel olarak anlamlı bir küçülmenin olması, bunun illa ki evrimsel bir eğilim olduğu anlamına gelmez. Yirminci yüzyıl boyunca, 20 yaşındaki erkeklerin ortalama boy uzunluklarını her yıl grafiğe dökmüş olsaydınız, birçok ülkede belirgin bir artış eğilimi gözleyecektiniz. Bu genelde evrimsel bir eğilim olarak değil, daha ziyade beslenmedeki iyileşmenin bir sonucu olarak ele alınır. Ama fil örneğinde büyük dişlere karşı güçlü bir seçilimin varlığından şüphelenmek için iyi nedenlerimiz var. Yukarıdaki grafik, izinli avlanma sonuçları ile oluşturulmuşsa da söz konusu küçülme eğilimini oluşturan seçilim baskısının büyük bir kısmı yasadışı avlanmadan kaynaklanmış da olabilir. Bunun gerçekten de evrimsel bir eğilim olma olasılığını ciddi bir şekilde göz önünde bulundurmalıyız ki bu doğruysa olağanüstü hızda bir evrim örneğidir. Ama bir karar vermeden önce dikkatli olmalıyız. Popülâsyondaki gen sıklıklarında değişikliğe neden olması son derece olası olan güçlü bir doğal seçilim gözlemliyor olabiliriz (ve böylesi genetik değişiklikle henüz belgelenmemiş olabilir). Büyük dişli fillerle küçük dişliler arasındaki fark genetik olmayan bir fark da olabilir. Yine de ben bunun gerçekten evrimsel bir eğilim olması olasılığını ciddiye almaya meylediyorum.

     Daha da önemlisi, yabani Afrika filleri hakkında otorite isimlerden biri olan meslektaşım Dr. lain Douglas-Hamilton bu olasılığı ciddiye alıyor ve konunun daha yakından incelenmesi gerektiğine (elbette haklı olarak) inanıyor. O bu eğilimin 1925'lerden çok önce başladığını ve 1958'den sonra da devam ettiğinden şüpheleniyor. Ayrıca birçok yerel Asya fili popülâsyonundaki dişsizliğin altında, geçmişte faal olan aynı sebebin yattığını düşünüyor. Elimizde, gözlerimizin önünde cereyan eden bir hızlı evrim örneği gibi duran, hakkında daha fazla araştırma yapmanın faydalı olacağı bir olay var. Şimdi, üzerinde ilgi çekici yeni çalışmalar yapılan başka bir örnekten bahsetmek istiyorum; bu, Adriyatik adalarındaki kertenkeleler üzerine yapılan bir çalışma.
   
        POD MRCARU'NUN KERTENKELELERİ

     Hırvatistan açıklarında Pod Kopiste ve Pod Mrcaru adlı iki küçük adacık bulunur. 1971'de, temel yiyeceği böcekler olan Akdeniz kertenkelesinin(Podarcis sicula) bir popülâsyonu Pod Kopiste'de yaşarken, Pod Mrcaru'da bulunmuyordu. O yıl araştırmacılar beş çift Podarcis sicula'yı Pod Kopiste'den Pod Mrcaru'ya götürdüler. 2008'e gelindiğinde çoğu Belçikalı olan ve Anthony Herrel'in yönetimindeki başka bir araştırma grubu, neler olup bittiğini görmek için adaları ziyaret etti. Grup Pod Mrcaru'da kocaman bir kertenkele popülâsyonu buldu ve DNA analizi bu kertenkele popülasyonunun türünün gerçekten de Podarcis sicula olduğunu doğruladı. Bunların adaya taşınan beş çiftten türediği varsayıldı. Herrel ve meslektaşları taşınan kertenkelelerin torunları üzerinde gözlemler yapıp, bunları Pod Kopiste'deki kertenkelelerle karşılaştırdılar ve belirgin farklılıklar tespit ettiler. Bilim insanları atasal ada olan Pod Kopiste'deki kertenkelelerin 36 yıl önce yaşamış kertenkelelerle aynı olduğu (muhtemelen makul) varsayımında bulundular. Başka bir deyişle, evrilmiş Pod Mrcaru kertenkelelerini, evrilmemiş "ataları" (yani yaşıtları ama atasal tipleri) olan Pod Kopiste kertenkeleleri ile karşılaştırdıklarını varsaydılar. Bu varsayım yanlış bile olsa (örneğin Pod Kopiste'deki kertenkeleler de Pod Mrcaru'dakiler kadar hızlı evrimleşmiş bile olsalar), yine de gözlemlediğimiz şey, on yıllar içinde yani bir insanın yaşam süresi içinde gözlemleyebileceği kadar hızlı gerçekleşmiş olan evrimsel bir farklılaşmadır.

     Peki, bu iki ada popülâsyonu arasında, evrimleşmesi yalnızca otuz yedi yıl sürmüş olan değişiklikler nelerdi? Pod Mrcaru kertenkeleleri, yani "evrilmiş" popülasyon, "asıl" Pod Kopiste popülasyonundan önemli ölçüde daha büyük (daha uzun ve daha geniş) kafalara sahipti. Bu da ciddi bir ısırma gücü anlamına geliyor. Genelde böylesi bir değişiklik beraberinde vejetaryen beslenme biçimini getirir ve Pod Mrcaru kertenkeleleri gerçekten de Pod Kopiste'deki atasal" kertenkelelerden daha fazla bitkisel besin tüketiyor. Pod Kopiste popülâsyonunun hala sürdürdüğü neredeyse tamamen böceklere (yandaki grafikte geçtiği şekliyle, eklembacaklılara) dayalı besin tercihi Pod Mrcaru kertenkelelerinde, özellikle de yazın, büyük oranda vejetaryen bir beslenme biçimine kaymış.

     Bir hayvan, vejetaryen bir beslenme biçimine kayınca neden daha güçlü bir çiğneme yeteneğine ihtiyaç duyar? Çünkü bitkilerde hücre duvarı selüloz ile sertleşmiştir ama hayvan hücrelerinde böyle bir şey yoktur. At, sığır ve fil gibi otçul hayvanlarda selülozu öğütmek için değirmen taşına benzer dişler bulunur. Bunlar etçillerin kesici ve böcekçillerin iğnemsi dişlerinden oldukça farklıdır. Otçulların devasa çene kasları ve kas bağları için bir o kadar da güçlü kafatasları vardır (goril kafatasının üst orta kısmındaki sağlam çıkıntıyı düşünün). (Güçlü kuzenimiz Paranthropus boısei'nin ("fındıkkıran adam", "Zinj" ya da "Sevgili Çocuk" ola­rak da bilinir) kafatası ve dişlerindeki buna benzer gorilimsi özellikler onun neredeyse kesinlikle bir vejetaryen olduğunu gösteriyor.) Vejetaryenlerin bağırsaklarında da kendilerine özgü bir takım farklılıklar bulunmaktadır. Hayvanlar genellikle bakterilerin ya da diğer mikroorganizmaların yardımı olmadan selülozu sindiremezler. Çoğu omurgalı bağırsağında çekum ya da körbağırsak denen kör bir girinti bulunur. Selülozu sindiren bakterilerin yaşadığı bu yapı bir mayalanma odası olarak işlev görür (bizdeki apandis bizden daha fazla vejetaryen olan atalarımızdaki büyük körbağırsağın körelmiş halidir). Körbağırsak ve bağırsağın diğer kısımları sadece belli bitkiler üzerinden beslenen otçullarda oldukça ayrıntılı olabilmektedir. Etçillerin bağırsakları otçullarınkinden genelde daha basit ve daha kısadır. Otçul bağırsağında görülebilecek ayrıntılardan biri körbağırsak kapakçıklarıdır. Kapakçıklar tam kapanmamış birer duvar gibidirler. Bazıları kaslı olan bu kapakçıklar bağırsağın içinden geçen materyalin akışını düzenleme, yavaşlatma veya basitçe körbağırsağın içinin yüzey alanını artırma işlevi görürler. Sağdaki resim bolca bitki yiyen akraba bir kertenkele türünün körbağırsağının kesilip açılmış bir görüntüsüdür. Kapakçık ok ile gösterilmiştir. Etkileyici olan şudur ki normalde Podarcis siculada Körbağırsak kapakçığı görülmeyen, ait olduğu ailede ise nadiren görülen bu körbağırsak kapakçıkları, sadece son otuz yedi yıldır otçulluğa doğru evrilmekte olan Pod Mrcaru'daki P. sicula popülâsyonunda evrilmeye başlamıştır. Araştırmacılar Pod Mrcaru'daki kertenkelelerde başka evrimsel değişimler de keşfettiler. Popülâsyon yoğunluğunun arttığını ve kertenkelelerin kendi bölgelerini, Pod Kopiste'deki "atasal" popülâsyondakilerin aksine savunmayı bıraktıklarını gözlemlediler. Tekrar etmeliyim ki bu hikâyeyi farklı kılan ve burada anlatmama neden olan şey, her şeyin aşırı derecede hızlı (on yıllar içerisinde) gerçekleşmiş olmasıdır. Evrim gözlerimizin önünde gerçekleşmiştir.
   
   
LABORATUARDA EVRİMLEŞEN KIRKBEŞ BİN NESİL

     Yukarıda sözünü ettiğimiz kertenkelelerin nesil süresi yaklaşık iki yıldır; bu nedenle, Pod Mrcaru'da gözlenen evrimsel değişim sadece on sekiz veya on dokuz nesli temsil etmektedir. Bir de nesil süresi yıllarla değil saatler, hatta dakikalarla ölçülen bakterilerin evrimini 30-40 yıl boyunca takip etseniz göreceklerinizi düşünün. Bakteriler evrimcilere paha biçilmez bir hediye daha sunmaktadırlar. Kimi zaman bakterileri süresiz olarak dondurup sonra yeniden canlandırabilirsiniz; hiçbir şey olmamış gibi bölünmeye devam ederler. Bu sayede araştırmacılar kendi "yaşayan fosil kayıtlarını", yani herhangi bir anda evrimsel sürecin ulaştığı noktanın resimlerini tutabilirler. Don Johanson tarafından bulunan ve harika bir insan öncülü fosili olan Lucy'yi bir derin dondurucudan çıkarıp hayata döndürdüğümüzü ve yeniden evrimleşmek üzere türünü serbest bıraktığımızı düşünsenize! Tüm bunlar, Michigan Eyalet Üniversitesinden bakteriyolog Richard Lenski ve meslektaşları tarafından, Escherichia coli denen bir bakteriyle, uzun vadeli olağanüstü bir deneyde gerçekleştirildi. Günümüzde bilimsel araştırmalar genellikle bir ekip çalışması haline gelmiştir. İlerleyen paragraflarda kısa olması açısından sadece "Lenski" ismini kullanabilirim ama siz bunu "Lenski ve laboratuarındaki meslektaş ve öğrencileri" olarak okumalısınız. Göreceğimiz üzere, Lenski'nin deneyleri yaradılışçılar için sıkıntı vericidir ve bunun iyi bir sebebi var. Bu deneylerde evrimsel sürecin işleyişi o kadar net bir şekilde gösterilmiştir ki, görmezden gelmeye güdülenmiş olsanız bile bunu yapmanız zordur. Ve bu tip güdülenme, koyu yaradılışçılarda gerçekten de oldukça güçlüdür. Bu konuya bu kısmın sonunda tekrar döneceğim.

     E. coli yaygın bir bakteridir, hem de çok yaygındır. Herhangi bir anda yeryüzünde yaklaşık yüz kentilyon [ıo2°] E. coli yaşamaktadır. Lenski'nin hesabına göre bunların yaklaşık yüz milyarı şu anda kalın bağırsaklarınızda yaşamaktadır. Bunların çoğu zararsız hatta yararlıdır ama arada sırada kötü cinsleri manşetlere taşınmaktadır. Mutasyonlar ender rastlanan olaylar olsalar da, eğer hesaplarsanız bu tip periyodik evrimsel değişiklikler şaşırtıcı değildir. Tek bir bakteri bölünmesi sırasında bir gende mutasyon gerçekleşme olasılığını milyarda bir olarak kabul etsek bile, bakterilerin sayısı o kadar çoktur ki dünyadaki genomdaki her bir gen günde bir kez mutasyon geçirecektir. Richard Lenski'nin söylediği gibi "Bu, evrim için çok fırsat olduğu anlamına gelir."

     Lenski ve meslektaşları bu fırsatı laboratuarda kontrollü bir şekilde değerlendirdiler. Çalışmaları son derece esaslı ve hiçbir ayrıntıyı kaçırmayacak şekilde planlanmış ve yürütülmüştür. Ayrıntılar bu çalışmanın sunduğu evrimin kanıtlarının etkisini gerçekten arttırmaktadır, bu nedenle burada onları detaylıca açıklamaktan kaçınmayacağım. Bunun da anlamı şu ki, önümüzdeki birkaç sayfa kaçınılmaz olarak nispeten çetrefilli olacak; zor olmayacak ama detaylı olacak. Kitabın bu kısmını yorgunken veya yorucu bir günün ardından okumamak daha iyi olacaktır. Bu kısmı takip etmeyi kolay kılan şey ise her ayrıntının mantıklı olması, hiçbir ayrıntının bize kafamızı kaşıtıp, "Bu da neydi şimdi?" dedirtmemesidir. Şimdi lütfen adım adım benimle gelin ve muazzam bir şekilde düzenlenip zarifçe uygulanmış bu deneyleri birlikte inceleyelim.


     Bu bakteriler eşeysiz ürerler (basit hücre bölünmeleri geçirirler), bu nedenle kısa bir sürede genetik olarak özdeş bireylerden oluşan devasa bir klon popülasyonu oluşturmak kolaydır. 1988'de Lenski böylesi bir popülasyonu aldı ve her birine, ana besin olarak glikoz içeren aynı besiyerinin eklendiği on iki özdeş şişeye bu bakterilerden bulaştırdı. Her birinde kurucu birer bakteri popülâsyonu olan on iki şişe çalkalayıcılı kuluçka makinesine" (İnkübatör olarak da bilinen bu alet sıcaklığı sabit tutmaya yarar. -çev. n.) konulup nezih ve sıcak bir ortamda tutuldu ve şişeler sürekli çalkalanarak bakterilerin, şişelerdeki sıvının içinde düzgün bir şekilde dağılması sağlandı. Yirmi yıl boyunca ayrı tutulan bu on iki şişede on iki ayrı evrimsel soy meydana geldi; bir nebze İsrail'deki on iki boy gibi; tek fark bu deneyde bakterilerin karışmasını engelleyecek bir kanunun olmamasıydı.

     Bu on iki bakteri popülâsyonu sürekli olarak aynı on iki şişede tutulmadı. Tam tersine, her popülasyon her gün yeni bir şişeye alındı. Her biri 7.000 şişe uzunluğunda olan ve uzaklara doğru uzanıp giden on iki şişe hattını düşünün! Her gün, on iki popülâsyonun her biri için bir önceki günün şişesindeki sıvıdan alman bir miktar (tam olarak yüzde biri) örnek, glikozca zengin ve taze bir besiyeri içeren yeni bir şişeye bulaştırıldı. Yeni şişedeki popülasyon hızlıca arttı ama bu artış, besin miktarının azalması ve açlıktan ölümlerin baş göstermesi ile ertesi gün hep kesildi. Başka bir deyişle, her şişedeki popülâsyonun sayısı önce inanılmaz bir hızla büyüdü, sonra bir doyma noktasına ulaştı. Bu noktada popülâsyonlardan alınan yeni örneklerle döngüye ertesi gün yeniden başlandı. Bu bakteriler kendi yüksek hızlı yerbilimsel zamanlarından binlercesini geçirerek aynı, günlük bolluk ve açlık döngüsünü tekrarlamış, her seferinde şanslı olan yüzde birlik bir kesim kurtulmuş ve bir bardak içindeki Nuh'un Gemisinde yeni ama yine geçici olan bir glikoz bolluğuna kavuşmuştur. Bunlar evrim için mükemmel mükemmel mükemmel koşullardır; daha da iyisi deney on iki ayrı hatta paralel olarak yürütülmüştür.

     Lenski ve ekibi, bu günlük rutin işlemi yirmi yıldan daha uzun bir süre devam ettirdiler (hala da ediyorlar). Bu 7.000 "şişe nesli" ve gün başına ortalama altı ya da 7 bakteri neslinden toplam 45.000 "bakteri nesli" anlamına gelir. Bunu daha da netleştirmek için şöyle düşünebiliriz: 45.000 insan nesli geriye gidersek, kendimizi yaklaşık bir milyon yıl önce yaşamış Homo erectus'un yanında buluruz. Bu çok da uzak bir geçmiş sayılmaz. Lenski'nin bakterilerinde bizim bir milyon yılımıza eşdeğer olarak tespit ettiği evrimsel değişimin, örneğin 100 milyon yıllık memeli evriminde ne boyutta olabileceğini bir düşünün. Kaldı ki 100 milyon yıl öncesi de yerbilimsel standartlara göre görece yakın bir geçmiştir.

     Ana evrim deneyine ek olarak Lenski ve ekibi, bakterileri başka pek çok aydınlatıcı ilave deneyde de kullandılar. Örneğin 2.000 neslin ardından bazı şişelere glikoz yerine başka bir şeker olan maltozu koydular ama ben sürekli olarak glikozun kullanıldığı asıl deney üzerinde yoğunlaşacağım. Evrimin nasıl ilerlediğini görmek için yirmi yıl boyunca aralıklarla on iki bakteri grubundan örnekler aldılar. Ayrıca her gruptan aldıkları örnekleri dondurdular; bunları evrim yolundaki stratejik noktaları gösteren canlandırılabilir "fosil" kaynakları olarak kullandılar. Bu deneylerin tasarlanışındaki dehayı ne kadar övsek azdır.

     Bu deneyler sırasında ileriye dönük olarak yapılmış harika planlamalara küçük bir örnek verelim. Başlangıçta on iki şişenin tamamına aynı klonlardan koyulduğunu ve bu nedenle deneyin başlangıcında genetik olarak özdeş olduklarını söylediğimi hatırlıyorsunuzdur. Aslında bu pek doğru sayılmaz. Bunun hayli ilginç ve kurnazca bir nedeni var. Lenski'nin laboratuarında daha önce Ara adlı ve Ara+ ve Ara- diye iki farklı türü olan bir gen kullanılmıştı. Bu ikisinin arasındaki farkı, bakteri örneğini alıp, besleyici bir besiyerine ek olarak arabinoz şekeri ve tetrazolyum denen kimyasal bir boya içeren bir agar kabına ekmeden anlamak mümkün değildir. "Bakteri ekmek" bakteriyologların yaptığı şeylerden biridir. Bunun için bakteri içeren sıvıdan bir damla alınıp, ince bir tabaka halinde agar jeli içeren bir kaba konulur ve daha sonra kap kuluçkaya yatırılır. Bakteri kolonileri agardaki besinle beslenerek damlanın etrafında cin halkaları (Cin halkası (ing. fairy ring): Özellikle çimenlik ya da ormanlık alanlarda mantarların doğal olarak oluşturduğu halkasal izler, -çev.n.) gibi (Bu öylesine yapılmış bir mecaz değil, zira mantarlardaki halkalarda aynı nedenle oluşurlar.) genişleyen halkalar şeklinde büyürler. Eğer besiyerinde arabinoz ve ayıraç boya bulunursa Ara+ ve Ara- arasındaki fark tıpkı görünmez mürekkebin ısıtılmasında olduğu gibi ortaya çıkar: sırasıyla beyaz ve kırmızı koloniler oluşur. Lenski ve ekibi bu renk ayrımının, ileride göreceğimiz gibi etiketleme amacıyla kullanılabileceğini keşfettiler. Bunun için on iki bakteri gurubunun altısını Ara+'lardan, diğer altısını ise Ara-'lerden seçtiler. Bunu kendi laboratuar prosedürlerini kontrol etmek amacıyla da kullandılar. Şöyle ki, her gün yeni şişelere bakteri bulaştırırken Ara+ ve Ara- şişelerini ayrı ayrı ele almaya dikkat ettiler. Böylece eğer bir hata yapmışlarsa, örneğin aktarmada kullandıkları bir pipete diğer gruptan bakterileri bulaştırmışlarsa, örneklere daha sonra yapılan kırmızı/beyaz testinde bu hata ortaya çıkardı. Dâhiyane değil mi? Evet, aynı zamanda titiz. Gerçekten iyi bilim insanlarının bu iki özelliğe de sahip olmaları gerekir.

     Ama şimdilik bu Ara+ ve Ara- konusunu unutalım. Diğer tüm açılardan kurucu popülasyonlar deneye özdeş olarak başlamışlardır. Ara- ve Ara+ arasında başka herhangi bir fark saptanamamıştır, o nedenle bunlar, tıpkı kuşbilimcilerin kuşların bacaklarına taktıkları renkli halkalar gibi kullanışlı renk ayıraçları olarak kabul edilebilirler.

     Şimdi... On iki grubumuz var ve bunların her biri birbirlerine paralel olarak, oldukça hızlandırılmış yerbilimsel zaman muadilleri boyunca düşe kalka yollarına devam ediyorlar. İlginç soru şu: Bu on iki grubun üyeleri atalarıyla aynı mı kalırlar, yoksa evrim mi geçirirler? Eğer evrim geçirirlerse bütün gruplar aynı şekilde mi evrim geçirir, yoksa birbirlerinden farklılaşırlar mı?

     Daha önce de söylediğim gibi besiyeri glikoz içeriyordu. Ortamdaki tek besin glikoz değildi ama sınırlayıcı faktör glikozdu. Yani glikozun bitmesi, popülasyon büyüklüğünün artışında her gün ve her şişede gözlenen durmanın ve bir doyma noktasına ulaşılmasının temel sebebiydi. Diğer bir deyişle, eğer araştırmacılar günlük şişelere daha fazla glikoz koysalardı günün sonunda ulaşılan doyma noktası daha yükseklerde olacaktı. Veya doyma noktasına ulaşıldıktan sonra bir parça daha glikoz eklemiş olsalardı, yeni bir doyum noktasına kadar popülâsyonda ikinci bir büyüme ile karşılaşacaklardı.

     Bu koşullar altında, Darvinci beklentiye göre, bir bakterinin glikozu daha verimli bir şekilde kullanmasını sağlayacak herhangi bir mutasyon doğal seçilim tarafından desteklenecek ve mutant bireyler diğerlerine göre daha çok üreyecekleri için bu mutasyonu geçirmiş gen bütün şişeye yayılacaktır. Sonraki şişeye bulaştırılan bakteriler arasında daha yaygın olan bu mutant bireyler yeni şişeye mutant olmayan bireylerden daha fazla oranda geçecektir ve çok kısa bir süre sonra da grup mutant bireylerin tekeline geçecektir. On iki grubun tamamında da olan şey de tam olarak budur. "Şişe nesilleri" ilerledikçe on iki hattın her biri glikozu besin kaynağı olarak kullanma konusunda atalarına göre daha becerikli hale gelmişlerdi. Ama büyüleyici bir şekilde, her biri bunu yapmakta becerikli hale farklı şekillerde gelmişlerdi, yani farklı gruplar farklı mutasyonlar geçirmişlerdi.

     Bilim insanları bunun böyle olduğunu nasıl anladılar? Gruplar evrim geçirirken onları sürekli olarak örneklediler ve her örneklemin "seçilim değeri" ile ilk popülâsyondan örneklenen "fosillerin" "seçilim değerini" karşılaştırdılar. "Fosillerin" çözündüklerinde yaşamaya ve normal olarak üremeye devam eden dondurulmuş bakteri örnekleri olduğunu hatırlayın. Peki, Lenski ve meslektaşları bu "seçilim değeri" karşılaştırmasını nasıl yaptılar? "Modern" bakterileri "fosil" atalarıyla nasıl kıyasladılar? Büyük bir ustalıkla. Evrim geçirdiği varsayılan popülâsyondan bir örnek aldılar ve bunu yeni bir şişeye koydular. Çözünmüş atasal popülâsyondan aldıkları aynı miktardaki örneği de aynı şişeye koydular. Deneysel olarak karıştırılmış bu şişelerin, uzun süreli evrim deneyindeki şişelerle temasının kesildiğini söylememe herhalde gerek yok. Bu ilave deneyler ana deneyde kullanılmayan örneklerle gerçekleştirildi.

     O halde elimizde rekabet halindeki iki soyu, "modern" ve "yaşayan fosil" soyunu içeren yeni bir şişe var ve biz bunların hangisinin diğerine baskın gelerek sayısını arttıracağını merak ediyoruz. Ama bu ikisi karışmış durumda? Ne yapacağız? "Rekabet şişesinde" karışmış halde bulunan iki soyu birbirinden nasıl ayrıt edeceğiz? Size bu deneyin dâhiyane bir deney olduğunu söylemiştim. "Kırmızılar" (Ara-) ve "beyazlar" (Ara+) şeklindeki renk kodlamasını hatırlıyor musunuz? Şimdi diyelim ki 5. grubun seçilim değeri ile atasal fosil popülâsyonunun seçilim değerini karşılaştırmak istiyorsunuz. Ne yaparsınız? 5. grubun Ara+ olduğunu varsayalım. O halde 5. grup ile karşılaştıracağınız "atasal fosilleri" Ara-'lerden seçmelisiniz. Eğer 6. Grup Ara- ise, dondurucudan çıkartıp 6. Grupla karşılaştıracağınız "fosillerin" tamamı Ara+ olmalıdır. Ara+ ve Ara- genlerinin seçilim değeri üzerinde herhangi bir etkisinin bulunmadığı Lenski ve ekibinin daha önceki çalışmalarında ortaya çıkarılmıştı. O nedenle bu renk ayıraçları evrilen her bir grubun rekabet yeteneğini (fosil "ataları" rekabet standardı olarak kullanarak) belirlemede kullanılabilir. Yapılması gereken tek şey karıştırılmış şişelerden alınan örnekleri ekip, agarda üreyen bakterilerin kaçının beyaz, kaçının kırmızı olduğuna bakmaktır.

     Daha önce de söylediğim gibi on iki grubun hepsinde ortalama seçilim değeri binlerce nesil geçtikçe arttı. Bütün soylar glikozun sınırlı olduğu bu koşullarda hayatta kalma konusunda daha iyi hale geldi. Seçilim değerindeki bu artışın pek çok nedeni olabilir. Bütün gruplardaki popülâsyonlar her seferinde daha hızlı büyüdüler ve ortalama bakteri büyüklüğü de arttı. Yan sayfanın üst kısmındaki grafik, gruplardan biri için ortalama bakteri büyüklüğünü gösteriyor (ki bu tipik bir örnek). Siyah yuvarlaklar verileri gösteriyor. Eğri ise matematiksel bir yakınsama; gözlenen veriye en çok uyan eğri bu ve hiperbol olarak adlandırılıyor. (1925 ve 1958 yılları arasında fildişlerinde gözlenen küçülme ile ilgili veriye en çok uyan doğruyu hatırlıyor musunuz? Yöntemi, olası bütün doğruları deneyip, grafikteki noktaların doğrudan uzaklıklarının kareleri toplamı en küçük olanı bulmak şeklinde anlatmıştım. Ama bunu yaparken kendinizi doğrularla sınırlandırmak zorunda değilsiniz. Matematikçilerce tanımlanmış olası bütün eğrilere de bakabilirsiniz. Hiperboller de bu tip eğrilerdendir. Bu örnekte, olası bütün hiperbollere bakar, grafikteki her noktanın eğriye uzaklığını ölçer, sonra da bunların karelerini alıp toplarız. Bunu bütün hiperbollere yaptıktan sonra, toplamın en küçük olduğu hiperbolü seçeriz. Lenski en uygun hiperbolü bulmak için bu yorucu işlemin kısa süren bir muadilini yaptı ve şekilde gördüğünüz grafik ortaya çıktı.)

     Daha karmaşık bir matematiksel fonksiyonun verilere bir hiperbolden daha çok uyan bir eğri vermesi her zaman mümkün ama bu hiperbol de gayet iyi, bu nedenle başkasını aramaya değmez. Biyologlar sıklıkla eğrileri gözlenen değerlere uygun hale getirirler ama fizikçilerden farklı olarak bu tip çok yakın uyumlar görmeye alışkın değildirler. Bizim verilerimiz genellikle karman çormandır. Fizikten farklı olarak biyolojide bizler düzgün eğrilerin, yalnızca olağanüstü kontrollü koşullar altında toplanmış büyük miktarlarda verilerimiz olduğunda ortaya çıkmasını bekleriz. Lenski'nin çalışması bu bağlamda bir şaheserdir.

     Bakteri büyüklüğündeki artışın büyük kısmının ilk 2.000 nesilde gerçekleştiğini görebilirsiniz. Bir sonraki ilginç soru ise şu: On iki grubun tamamında büyüklüğün evrimsel süreç içerisinde arttığını düşünürsek, bu artış hepsinde aynı şekilde, aynı genetik rota ile mi gerçekleşmiştir? Hayır, böyle olmamıştır ve bu da ikinci ilginç sonuçtur. Sayfanın başındaki grafik on iki gruptan biri içindir. Şimdi on iki grubun her biri için ayrı ayrı en uygun olan hiperbollere bakın (bir önceki sayfanın sonundaki grafik). Birbirlerinden ne kadar ayrılmış olduklarına bakın. Neticede hepsi bir doygunluk noktasına ulaşıyor gibi duruyor ama en üstteki doygunluk noktası ile en alttaki arasında neredeyse iki kat fark var. Ayrıca eğrilerin şekilleri de farklı. ıo.ooo. nesilde en yüksek noktaya ulaşan eğrinin büyümesi en başlarda diğerlerinden daha yavaş ama 7.000. nesille birlikte onları geçmiş. Bu arada buradaki doygunluk noktaları ile günlük şişelerdeki popülasyon boyutlarının doygunluk noktalarını birbirine karıştırmayın. Şu anda, bir şişede birkaç saatte ölçülen bakteri zamanına değil, şişe nesilleriyle ölçülen evrimsel süreç içerisindeki eğrilere bakıyoruz.

     Buradaki evrimsel değişim şunu düşündürüyor: eğer sürekli olarak glikozca zengin olmak ve glikozca fakir olmak arasında gidip gelen bir ortamda hayatta kalmaya çalışıyorsanız daha iri olmak (bir sebepten ötürü) iyi bir fikir gibi görünüyor. Vücut büyüklüğündeki artışın neden bir avantaj olabileceği hakkında fikir beyan etmeyeceğim; bunun birçok sebebi olabilir. Ama bu artış gerçekten avantajlıymış gibi duruyor çünkü on iki grubun hepsinde büyüme gözlendi. Bununla birlikte, büyük vücutlu olmanın birçok farklı yolu vardır, yani farklı mutasyonlar büyüklük artışına neden olabilir ve bu deneyde de farklı evrimsel soylarda farklı yollar keşfedilmiş gibi görünüyor. Bu oldukça ilginç ama muhtemelen daha da ilginci bazı grupların aynı daha iri olma yolunu birbirlerinden bağımsız olarak bulmuş olmaları. Lenski bu ekipten farklı bir ekiple yaptığı bir çalışmada bu durumu araştırdı. Bu çalışmada, 20.000 nesil boyunca aynı evrimsel doğrultuda ilerlemiş gibi gözüken Ara+ı ve Ara-ı adlı iki grubun DNA'larına bakıldı. Buldukları şaşırtıcı sonuç her iki grupta da elli dokuz genin ifade olunuş düzeylerinde değişiklikler olduğuydu ve elli dokuzu da aynı yönde değişmişti. Birbirinden bağımsız elli dokuz gendeki böyle bir paralelliği doğal seçilimden başka bir şey ile açıklamaya çalışmak, olmayacak duaya âmin demek olurdu. Bunun şans eseri gerçekleşmiş olma ihtimali inanılmaz ölçüde küçüktür. Bu tam olarak yaradılışçıların gerçekleşemeyeceğini söyledikleri türden bir şey çünkü böylesi bir şeyin şans eseri gerçekleşmiş olmasının ziyadesiyle olasılıksız olduğunu düşünürler. Ama görünen o ki gerçekleşmiştir. Ve elbette tüm bunların açıklaması, elde edilen sonucun şans eseri değil, kademeli, adım adım ilerleyen ve birikimli doğal seçilimin, her iki grupta da aynı (kelimenin tam anlamıyla aynı) faydalı değişiklikleri desteklemesiyle ortaya çıkmış olduğudur.

     Nesiller ilerledikçe artan hücre büyüklüğü grafiğindeki düzgün eğri, iyileşmenin kademeli olduğu fikrini desteklemektedir. Ama biraz fazla mı kademeli? Popülasyon, gelişmeye neden olacak bir sonraki mutasyonu “beklediği” için grafikte basamaklar görmemiz gerekmez mi? Aslında gerekmez. Bu, söz konusu mutasyonların sayısı, her bir mutasyonun etkisinin büyüklüğü, hücre büyüklüğünün genler dışındaki etkilerden kaynaklanan çeşitliliği ve bakterilerin ne kadar sıklıkta örneklendiği gibi faktörlere bağlıdır. Ve ilginç bir şekilde, seçilim değeri artış grafiğine baktığımızda, hücre büyüklüğü grafiğinden farklı olarak daha bariz bir basamak yapısı görüyoruz. Hatırlarsanız hiperbolü anlatırken, verilere daha çok uyan daha karmaşık bir matematiksel fonksiyon bulmanın mümkün olduğundan söz etmiştim. Matematikçiler buna "model" derler. Daha önceki grafikte olduğu gibi hiperbolik bir modeli bu noktalara uydurabilirsiniz ama bu grafikte olduğu gibi "basamak modeli" kullanarak verilere daha da çok uyan bir grafik oluşturabilirsiniz. Bu, hücre büyüklüğü grafiğinin hiperbole uyduğu kadar iyi uymuyor. Her iki durumda da verilerin modele tam olarak uyduğu veya uyabileceği kanıtlanamaz. Ama en azından veriler, gözlemlediğimiz evrimsel değişimin mutasyonların basamaklı birikimini temsil ettiği fikriyle uyumludur. (Bakteri gibi, genelde eşeyli üremeyen canlılarda evrimin basamaklı bir yapı göstermesi beklenen bir şeydir. Bizim gibi yalnızca eşeyli üreyen hayvanlarda evrimsel değişim, kilit bir mutasyonun gerçekleşmesini "bekleyerek" öylece boş boş "takılmaz" (bu, işinin ehli gözükmeye çalışan kimi evrim karşıtlarının sıklıkla kapıldığı hatalı bir kanıdır). Daha ziyade, eşeyli üreyen popülâsyonların genellikle, içinden seçim yapabilecekleri hazır bir genetik çeşitlilik kaynağı bulunur. Orijinal olarak geçmişte meydana gelmiş mutasyonlarla ortaya çıkmış ve daha sonraları eşeysel rekombinasyonla karılmış olan çok sayıda genetik varyant, herhangi bir anda gen havuzunda mevcuttur. Doğal seçilim genelde yeni mutasyonların ortaya çıkmasını beklemektense, mevcut çeşitliliğin dengesini değiştirecek şekilde etki eder. Eşeyli üreme görülmeyen bakterilerde gen havuzu fikri tam olarak geçerli değildir. Bu nedenle bakterilerde, bir kuş, memeli ya da balık popülâsyonunda görmeyi umamayacağımız ayrık basamakları görmeyi gerçekçi olarak umabiliriz.)

     Şu ana dek gördüğümüz şey, işlemekte olan evrime dair güzel bir örnekti. Bu örnekte on iki bağımsız grubun birbirleriyle ve sadece mecazi anlamda değil gerçek anlamda geçmişten gelen "yaşayan fosillerle" karşılaştırılmasıyla belgelenen, gözlerimizin önünde gerçekleşen evrime tanıklık ettik.

     Şimdi daha da ilginç bir sonuca göz atmaya hazırız. Şimdiye kadar, on iki grubun tamamının, seçilim değerlerini, ayrıntılarda farklılık arz etseler de (kimi biraz daha hızlı, kimi biraz daha yavaş), genel olarak aynı yolla evrimleştirdiklerini ima ettim. Ancak uzun süreli deneyde çok belirgin bir istisna da vardı. 33.000. nesilden hemen sonra olağanüstü bir şey oldu. On iki gruptan biri olan Ara-3 grubu aniden çıldırdı. Aşağıdaki grafiğe bakın. OY (optik yoğunluk ya da "bulanıklık") olarak etiketlenen dikey eksen şişedeki popülasyon yoğunluğunun bir ölçüsüdür. Sıvı, bakterilerin çok yüksek sayılara ulaşmasından ötürü bulanık hale gelir. Bu bulanıklığın miktarı sayısallaştırılabilir ve bu sayı popülasyon yoğunluğu için bir endeks olarak kullanılabilir. Gördüğünüz gibi, 33.000. nesle kadar Ara-3 grubunun ortalama popülasyon yoğunluğu yaklaşık 0,04'lük bir OY'ye karşılık geliyordu ki bu diğer grupların popülasyon yoğunluklarından çok da farklı değildi. Ama 33.100. nesilden hemen sonra Ara-3 grubunun (ve sadece Ara-3 grubunun) OY'si yaklaşık 0,25'e fırladı, yani altı katına çıktı. Bu grubun sonraki şişelerindeki popülâsyonlar yüksek değerlerde seyretti. Yalnızca birkaç gün sonra bu grubun şişelerinin dengelendiği tipik doygunluk noktası, daha önceki değerinden (ve diğer grupların halen sahip oldukları değerden) altı kat daha büyük bir OY değerine sabitlendi. Bu yüksek doygunluk noktasına, takip eden diğer tüm nesillerde de ulaşıldı ama diğer grupların hiçbirinde ulaşılmadı. Sanki sadece Ara-3 grubundaki her şişeye fazladan bol miktarda glikoz ilave edilmiş gibiydi. Ama böyle bir şey olmamıştı. Tüm şişelere aynı miktarda glikoz konulmasına titizlikle dikkat ediliyordu.

     Neler oluyordu? Ara-3 grubuna birden bire ne olmuştu? Lenski ve iki meslektaşı bunu araştırdılar ve cevabı buldular. Bu gerçekten etkileyici bir hikâye. Glikozun sınırlayıcı faktör olduğunu ve bu sınırlayıcı faktörü en verimli şekilde kullanmayı "keşfeden" bir mutantın avantajlı konuma geçeceğini söylediğimi hatırlıyor olmalısınız. On iki grubun hepsinde de bu gerçekleşmiştir. Fakat size glikozun besiyerindeki tek besin olmadığını da söylemiştim. Sitrat diğer besinlerden biriydi (sitrat limona ekşi tadın nedeni veren maddeyle ilintilidir). Besiyerinde bol miktarda sitrat bulunuyordu ama E. coli normalde sitratı kullanamaz; en azından Lenski'nin şişelerinde olduğu gibi suda oksijen bulunan koşullarda. Eğer mutant bir birey sitratı nasıl kullanacağını "keşfetseydi" voleyi vururdu! Ara-3'te olan şey işte tam da budur. Bu grup (ve sadece bu grup), aniden sadece glikozu yeme yeteneğinden ziyade, hem sitrat hem de glikozu yeme yeteneğini edindi. Bu nedenle de bu soydaki müteakip her şişede, kullanılabilir besin miktarı ve popülâsyonların günlük olarak sabitlendikleri doygunluk noktası tavan yaptı.

     Ara-3'ün neden farklı olduğunu ortaya çıkardıktan sonra Lenski ve meslektaşları daha da ilginç bir soru sordular. Besin elde etme yeteneğindeki bu ani gelişme, on iki gruptan sadece şanslı olan bir tanesinde görülecek kadar ender rastlanan tek bir mutasyonun etkisiyle mi gerçekleşmişti? Başka bir deyişle, bu mutasyon, sayfa 119'daki seçilim değeri grafiğinin küçük basamaklarıyla ortaya konmuş gibi duranla benzer bir mutasyon basamağı mı? Bu, ilginç bir nedenden ötürü Lenski'ye pek mümkün gelmedi. Bu bakterinin genomundaki her genin ortalama mutasyon oranını bilen Lenski, 30.000 nesillik bir sürenin on iki soydaki her genin en az bir kere mutasyon geçirmesine yetecek kadar uzun olduğunu hesapladı. Bu nedenle Ara-3 u özel kılan şeyin nadir rastlanan bir mutasyon olmasının olası olmadığı ortaya çıktı. Bunun diğer pek çok grup tarafından da "keşfedilmiş" olması gerekiyordu.

     Başka bir teorik olasılık daha var ve bu çok çarpıcı bir olasılık. İşler bu noktada iyice karmaşıklaşmaya başlıyor. Dolayısıyla eğer saat geç olduysa, okumaya yarın devam etmek iyi bir fikir olabilir...

     Peki ya sitrat ile beslenebilmeyi sağlayan biyokimyasal ustalık bir değil de iki (ya da üç) mutasyon gerektiriyorsa? Şimdi artık basitçe birbirlerine eklenerek biriken iki mutasyondan bahsetmiyoruz. Eğer bundan bahsediyor olsaydık, bu iki mutasyonu herhangi bir sırada elde etmek yeterli olurdu. Her bir mutasyon, tek başına gerçekleştiklerinde, hedefinizin (örneğin) yarısına kadar yol almanızı sağlardı; mutasyonlardan herhangi birinin gerçekleşmiş olması sitrattan bir miktar besin elde etmenizi sağlardı ama bu miktar iki mutasyon birlikte gerçekleştiği zaman elde edeceğiniz besin miktarı kadar çok olmazdı. Öyle olsaydı bu mutasyonlar, vücut büyüklüğündeki büyüme ile ilgili olarak tartıştığımız mutasyonlara benzer mutasyonlar olacaktı. Ama böylesi bir durum, Ara-3 grubunun çarpıcı eşsizliğini açıklayacak kadar nadir olmazdı. Hayır, sitrat metabolizmasının nadirliği, daha ziyade yaradılışçı propagandada kullanılan "indirgenemez karmaşıklık" türünden bir şey aradığımızı düşündürmektedir. Bu, bir kimyasal tepkime ürününün diğer bir kimyasal tepkimeyi beslediği ve biri olmadan ötekinin çalışmadığı biyokimyasal bir yol olabilir. Bu iki tepkimeyi katalize etmek için iki mutasyon gerekir; biz bunlara A ve B mutasyonları diyelim. Bu hipoteze göre herhangi bir gelişme olması için bu iki mutasyona birlikte sahip olmak gerekir ki bu gerçekten de, on iki gruptan sadece birinin bu başarıyı elde etmiş olması gözlemini açıklayabilecek kadar olasılıksızdır.

     Tüm bunlar farazidir. Peki, Lenski ve ekibi ne olup bittiğini deneylerle bulabilirler miydi? Bu araştırmanın sürekli nimeti olan donmuş "fosilleri" zekice kullanarak bu yolda önemli aşamalar kaydedebilirlerdi. Tekrar edecek olursak hipotez şuydu: Ara-3 grubunda şans eseri bir A mutasyonu gerçekleşiyor. Ama bunun gözlenebilir bir etkisi olmuyor çünkü gerekli olan diğer mutasyon olan B mutasyonu henüz gerçekleşmiş değil. B mutasyonunun on iki grubun herhangi birinde gerçekleşme ihtimali aynıdır. Hatta muhtemelen hepsinde gerçekleşmiştir. Ama ortada daha önce gerçekleşmiş bir A mutasyonu yoksa B mutasyonu da işe yaramaz ve sadece Ara-3 grubunda A mutasyonu önceden gerçekleşmiştir.

     Lenski, hipotezini sınanabilir bir öngörü olarak da ifade edebilirdi. Bunu böyle ifade etmek ilginç, zira her ne kadar bir anlamda geçmiş hakkında da olsa bu gerçekten bir öngörüdür. Eğer Lenski olsaydım öngörüyü şöyle ifade ederdim: Stratejik olarak seçilmiş çeşitli zaman dilimlerinden aldığım Ara-3 fosillerini çözerek zamanda geriye gideceğim. Ana evrim deneyinin kurallarına tabi olarak ama elbette ondan tamamen yalıtılmış halde tutularak bu "Lazarus (Lazarus: Hz. isa'nın dirilttiği öİmüş bir adamın ismi. -çev.n.) klonlarının" her birinin yeniden evrilmesini sağlayacağım. Öngörüm şu: Bu Lazarus klonlarının bir kısmı sitrat ile başa çıkmayı "keşfedecek," ama sadece orijinal evrim deneyindeki fosil kaydının belli bir kritik neslinden sonra çıkarılıp çözüldülerse. Bu sihirli neslin kaçıncı nesil olduğunu (henüz) bilmiyoruz ama hipotezimiz uyarınca onu, A mutasyonunun gruba girdiği an olarak tanımlayacağız.

     Bunun tam da Lenski'nin öğrencisi Zachary Blount'un bulduğu şey olduğunu öğrenmek herhalde hoşunuza gidecektir. Blount bir dizi zahmetli deney yaptı. Pek çok nesilden toplam kırk trilyon (40.000.000.000.000) E. coli çalıştı ve sihirli anın yaklaşık 20.000. nesil olduğu ortaya çıktı. Ara-3'ün çözdürülmüş klonlarının fosil kaydının 20.000. neslinden sonrasına tarihlenmiş olanlarında sitrat kullanma yeteneğinin evrilme olasılığının yüksek olduğu görülürken, 20.000. nesilden öncekilerde görülmüyordu. Hipoteze göre, 20.000. nesilden sonra klonlar artık, B mutasyonu gerçekleştiğinde onun avantajını kullanmaya hazır hale gelmişlerdi. Ayrıca fosillerin "diriliş günü" 20.000. nesilden sonrasına tekabül ettiğinde, sitrat kullanma olasılığı olumlu veya olumsuz olarak daha fazla değişmiyordu; Blount'un 20.000. nesilden sonra örneklediği her nesilde sitrat kullanma yeteneğinin (yükselmiş olan) ortaya çıkma olasılığı aynı kalıyordu, ama 20.000. nesilden öncesine ait çözünmüş fosillerde böylesi bir yüksek olasılık gözlemlenmiyordu. 20.000. nesilden önce Ara-3 grubu diğer gruplar gibiydi. Üyeleri, Ara-3 grubuna ait olsalar da, A mutasyonuna sahip değillerdi. Fakat 20.000. nesille birlikte Ara-3 grubu "hazırlıklı" hale geldi. Ortaya çıktığında (ki diğer pek çok grupta muhtemelen ortaya çıkmıştır ama bir etkisi olmamıştır) "Mutasyon B"den avantaj elde edecek tek grup onlardı. Bilimsel araştırmalarda haz dolu bazı anlar vardır ve bu an onlardan biri olmalı.

     Lenski'nin araştırmaları mikrokozmos ve laboratuarda çok hızlan-dırıldığı için gözümüzün önünde gerçekleşen doğal seçilimle evrimin birçok temel parçasını göstermektedir: rastgele mutasyonları takiben gerçekleşen rastgele olmayan doğal seçilim, birbirinden bağımsız olarak farklı rotaları kullanarak aynı çevreye uyarlanım (adaptasyon), mutasyonların arka arkaya birikerek evrimsel değişime neden olması, bazı genlerin etkisini gösterebilmesinin başka genlerin varlığına bağlı olması gibi. Bütün bunlar evrimin normalde gerçekleştiği süreden çok ama çok kısa bir sürede gerçekleşmiştir.

     Böylesine başarılı bir bilimsel çabanın ardından gelen komik de bir hikâye var. Yaradılışçılar bu deneyden nefret ederler. Bu deney sadece işlemekte olan evrimi; yeni bilgilerin genoma bir tasarımcının olaya karışmasına gerek kalmadan girebileceğini (ki onlara bunun gerçekleşmesinin mümkün olabileceğini inkâr etmeleri söylenmiştir; "söylenmiştir" diyorum çünkü çoğu buradaki anlamıyla "bilginin" ne anlama geldiğini bilmez); doğal seçilimin, yaradılışçıların safça yaptıkları ve çok sevdikleri hesaplarına göre bir araya gelmesi imkânsız olması gereken genleri bir araya getirme gücünü göstermekle kalmadı; aynı zamanda temel dogmaları olan "indirgenemez karmaşıklık" fikrini de derin bir darbe vurdu. Dolayısıyla Lenski'nin araştırması karşısında canlarının sıkılmasına ve araştırmada hatalar bulmaya çalışmalarına şaşmamak gerek.

     Wikipedia'nin kötü bir taklidi olan "Conservapedia'nın" yaradılışçı editörü Andrew Schlafly, Dr. Lenski'ye, doğruluklarından şüphe ettiğini ima edercesine, çalışmasındaki orijinal verileri görme talebini belirten bir e-posta yazdı. Lenski bu küstah öneriye herhangi bir cevap vermek zorunda bile değildi ama yine de gayet centilmence bir cevap verdi; Schlafly'den kibarca, çalışmasını eleştirmeden önce bu çalışmayı anlattığı makalesini okumasını istedi. Ayrıca elindeki en iyi verilerin donmuş bakteri kültürleri halinde depolanmış olduğunu ve prensipte, herkesin bu sonuçları sınayabileceğini söyledi. Örnekleri, onlarla ne yapacağım bilen bir bakteriyologa memnuniyetle göndereceğini, ama bu işi bilmeyenlerin elinde bakterilerin oldukça tehlikeli olabileceğini belirtti. Lenski bu işinin ehli birinde bulunması gereken özellikleri acımasız bir detaycılıkla sıraladı; bunu yaparken ne kadar zevk aldığını sezinler gibi oluyorum zira bir bilim insanından ziyade bir avukat olduğunu çok iyi bildiği Schlafly, bırakın nitelikli bir bakteriyolog gibi ileri düzey ve güvenli laboratuar prosedürlerini uygulayıp, sonuçları istatistiksel analize tabi tutabilmeyi, ilgili kelimeleri telaffuzda dahi zorlanacaktı. Tüm bu olan biten, internetteki ünlü bir bilimsel güncenin (blog) sahibi olan PZ Myers tarafından dokunaklı bir biçimde şöyle özetlenmiştir: "Bir kez daha Richard Lenski, Conservapedia'daki budala ve ahmaklara cevap verdi ve adamları altüst etti."

     Lenski'nin deneyleri, özellikle dâhiyane "fosilleşme" yöntemi, doğal seçilimin, evrimi bir insanın yaşam süresi içerisinde görebileceği kadar hızlandırıp gözlerimizin önüne serme gücünü göstermektedir. Ama bakteriler bize, bu bahsettiklerimiz kadar net olmasalar da, etkileyici başka örnekler de sunarlar. Birçok bakteri soyu hayret verecek kadar kısa sürelerde antibiyotiklere direnç kazanmıştır. Ne de olsa ilk antibiyotik olan penisilin, Florey ve Chain tarafından İkinci Dünya Savaşı kadar yakın bir tarihte (destansı bir şekilde) geliştirilmişti. Ondan sonra sık aralıklarla yenileri geliştirildi ve bakteriler evrimleşerek bunların hemen hemen her birine direnç kazandı. Günümüzde en kaygı verici örnek, birçok hastaneyi ziyaret edilemeyecek kadar tehlikeli hale getiren MRSA'dir (methycillin-resistant [metisiline karşı dirençli] Staphylococcus aureus). Bir diğer tehdit "C.diff."dir (Clostridium difficile). Burada yine doğal seçilimin antibiyotiklere dirençli olan soyları desteklemesi söz konusudur, ama bu durum özelinde doğal seçilimin ikinci bir olumsuz etkisi daha vardır. Antibiyotiklerin uzun süreli kullanımı bağırsaklardaki "kötü" bakterilerin yanı sıra "iyi" olanları da öldürür. Birçok antibiyotiğe dirençli olan C. diff., normalde rekabet halinde olacağı diğer bakteri türlerinin yokluğundan büyük fayda sağlar. Burada geçerli olan, "düşmanımın düşmanı dostumdur" kuralıdır.

     Bir keresinde doktorumun muayenehanesinin bekleme salonunda, kutuyu tamamen bitirmeden antibiyotik tedavisini yarıda kesmenin tehlikelerini anlatan bir broşürü okumuş ve biraz tedirgin olmuştum. Bu uyarının yanlış olan bir yanı yoktu elbette, beni endişelendiren belirtilen sebepti. Broşürde bakterilerin "zeki" olduğu ve antibiyotiklerle başa çıkmayı "öğrenebildiği" yazıyordu. Broşürün yazarları muhtemelen doğal seçilim yerine öğrenme kavramını kullanırlarsa okuyucunun antibiyotik direnci olgusunu daha kolay anlayacağını düşündüler. Ama bir bakterinin zekiliğinden ve öğrenmesinden bahsetmek kafaları büsbütün karıştırır ve dahası, ilacı neden bitene kadar kullanmak gerektiğinin mantığını hastaya anlatamaz. En ahmak insan bile bakterilerin zeki olarak tanımlanamayacağını bilir. Kaldı ki zeki bakteriler olsaydı bile, antibiyotik tedavisini kutudaki ilaçlar tam bitmeden bırakmak neden zeki bir bakterinin öğrenme kabiliyeti açısından bir fark yaratsın ki? Ama olaya bir kez doğal seçilim açısından bakmaya başladığınızda her şey anlam kazanacaktır.

     Tüm zehirlerde olduğu gibi antibiyotiklerde de kullanılan dozun ne olduğu önemlidir. Yeterince yüksek bir doz bütün bakterileri öldürecektir. Yeterince düşük bir doz ise hiçbirini öldürmeyecektir. Bu iki ucun arasındaki bir doz bazı bakterileri öldürecek ama hepsini öldürmeye yetmeyecektir. Eğer bakterilerde, bazılarının antibiyotiğe karşı diğerlerinden daha dirençli olmasını sağlayan genetik bir çeşitlilik varsa, ara bir doz direnç genlerinin seçilimi için biçilmiş kaftan olacaktır. Hekiminizin antibiyotikleri bitirmenizi önermesinin nedeni, bunu yaparak bütün bakterileri öldürme şansınızı arttıracak olmanız ve geride dirençli ya da yarı dirençli mutantların kalmasının önüne geçecek olmanızdır. Eğer Darwinci düşünce tarzı konusunda daha iyi eğitilmiş olsaydık, seçilime uğrayan dirençli soyların tehlikesi hakkında daha uyanık olurduk. Doktorumun bekleme salonundaki gibi broşürler bu eğitimi vermeye yardımcı olmaz ve böylece doğal seçilimin şaşılacak gücünü öğretme fırsatı talihsizce harcanmış olur.

    LEPİSTESLER

     Yakın bir zaman önce Kuzey Amerika'dan Exeter Üniversitesine geçiş yapan meslektaşım Dr. John Endler bana aşağıdaki müthiş (aynı zamanda da üzücü) hikâyeyi anlattı. ABD'de gerçekleştirdiği bir iç hatlar uçuşu sırasında yanındaki koltukta oturan yolcu ile sohbet ediyormuş. Adam, Endler'e ne iş yaptığını sormuş. O da biyoloji profesörü olduğunu, Trinidad'daki yabani lepistes popülasyonları üzerinde çalıştığını söylemiş. Konu adamın giderek daha fazla ilgisini çekmiş ve birçok soru sormuş. Söz konusu deneylere temel teşkil eden teorinin zarafetinden oldukça etkilenmiş olacak ki, bu teorinin ne olduğunu, kimin tarafından geliştirildiğini sormuş. Dr. Endler de bomba etkisi yaratacağını doğru bir şekilde tahmin ettiği cevabını o noktada vermiş: "Buna Darwin'in doğal seçilim yoluyla evrim teorisi diyoruz." Bu cevap üzerine adamın hal ve tavırları bir anda değişmiş. Yüzü kızarmış ve birden diğer yöne dönerek daha fazla konuşmayı reddetmiş, o ana kadar yaptıkları sıcak sohbeti sonlandırmış. Hatta sıcaktan da öteymiş, zira Dr Endler bana şunları yazdı: "O ana kadar adam bana, anlattığım şeyleri şevkle kavradığının işaretçisi olan mükemmel sorular soruyordu. Gerçekten trajik bir durum."

     John Endler'in dar görüşlü yol arkadaşına anlattığı deneyler oldukça zarif ve sadedir ve doğal seçilimin ne kadar hızlı işleyebileceğini çok güzel bir şekilde gösterir. Endler'in araştırmasını burada vermenin uygun olacağını düşünüyorum çünkü kendisi aynı zamanda bu tür çalışmaların ve bu çalışmaların yöntemlerinin toplandığı önemli bir kitap olan Yaban Hayatında Doğal Seçilimin de yazarı.

     Lepistesler oldukça popüler tatlı su akvaryum balıklarıdır. Tıpkı Bölüm 3'teki sülünler gibi erkek lepistesler dişilerden daha parlak renklere sahiplerdir ve akvaryumcular onları daha da parlak renklere sahip olacak şekilde üretmektedirler. Endler Trinidad, Tobago ve Venezüella'daki dağ derelerinde yaşayan yabani lepistesler (Poecilia reticulata) üzerinde çalışmıştır. Endler bu çalışmalarda yerel popülasyonların birbirlerinden çarpıcı şekilde farklı olduklarına dikkat etmiş. Bazı popülasyonlarda ergin erkekler neredeyse akvaryumlarda üretilenler kadar parlak, gökkuşağı renklerine sahiplermiş. Endler tıpkı dişi sülünlerin erkek sülünleri seçtiği gibi, dişi lepisteslerin atalarının da parlak renkli erkekleri seçmiş olabileceğinden şüphelenmiş. Diğer bölgelerde erkekler çok daha mat renklere sahipmiş ama yine de dişilerden daha renklilermiş. Dişiler kadar iyi olmasalar da erkekler de yaşadıkları çakıllı dere tabanında iyi kamufle olmuşlar. Endler, Venezüella ve Trinidad'daki birçok alanda yaptığı incelikli nicel karşılaştırmalarla, erkeklerin daha az parlak olduğu derelerde aynı zamanda (avcı hayvanlar tarafından gerçekleştirilen) avlanmanın da daha yoğun olduğunu gösterdi. Avlanmanın az olduğu yerlerde erkekler daha parlak renklilerdi ve büyük, gösterişli ve daha fazla sayıda beneğe sahiplerdi; böyle yerlerde erkekler dişileri cezbetmek için daha parlak renkler evrimleştirmekte özgürlerdi. Dişilerin erkekler üzerinde kurduğu daha parlak renkler evrimleştirme baskısı, yerel avcı popülasyonlarının bu baskının tersi yönünde kurduğu baskı güçlü de olsa zayıf da olsa, birbirinden bağımsız olan bütün bu popülasyonlarda vardı. Her zaman olduğu gibi evrim, seçilim baskıları arasında bir denge kurar. Lepistesler özelinde ilginç olan şey ise Endler'in bu dengenin farklı derelerde nasıl farklılık arz ettiğini bilfiil gözlemleyebilmesiydi. Ama Endler daha da iyisini yaptı; bu gözlemler hakkında deneyler yaptı.

     Kamuflajın evrimini ortaya koymak için ideal bir deney hazırlamak isteseydiniz ne yapardınız? Kamuflaj sahibi hayvanlar, bulundukları zemini andırırlar. Hayvanların, onları deneysel olarak yerleştirdiğiniz bir ortamın zeminini andıracak şekilde gözlerinizin önünde evrim geçirdiği bir deney tasarlayabilir misiniz? Veya tercihen, her birinde farklı birer popülasyon bulunan iki zemini? Amacımız, Bölüm 3'de gördüğümüz iki mısır bitkisi soyunda yüksek ve düşük yağ içeriği için yapılan seçilim gibi bir şey yapmak. Ama şimdiki deneyimizde seçilim insanlar tarafından değil, avcı [hayvanlar] ve dişi lepistesler tarafından yapılacak. İki deneysel soy arasındaki tek fark onlara vereceğimiz farklı zeminler olacak.

     Kamuflajlı bir türe (örneğin böceklere) ait olan birkaç hayvan alın ve bunları farklı renk veya örüntülerde zeminlere sahip kafeslere (veya kapalı alanlara ya da göletlere, hangisi uygunsa) koyun. Örneğin kapalı alanlarınızın yarısına yeşil bir ormanımsı zemin, diğer yarısına ise kırmızımsı kahverengi bir çölümsü zemin verin. Hayvanları yeşil veya kahverengi ortamlarına koyduktan sonra, kendilerince yaşayıp üremelerini sağlayın ve mümkün olduğunca fazla sayıda nesil boyunca bekleyin. Daha sonra gelip, içinde bulundukları zeminleri andırma yönünde evrim geçirip geçirmediklerine bakın. Elbette, geçirdiklerini yalnızca, aynı alana avcılar da koyduysanız umabilirsiniz. Bu yüzden alanlara örneğin bukalemun koyalım. Kapalı alanların tamamına mı koyacaksınız? Tabi ki hayır. Bunun bir deney olduğunu unutmayalım; hem yeşil hem kahverengi alanların yarısına avcı koymalısınız. Deneyde, avcı bulunan kapalı alanlarda böceklerin yeşil ya da kahverengi olmak, yani içinde bulundukları zeminleri daha fazla andırmak yönünde evrileceği öngörüsü sınanacaktır. Ama avcı olmayan kapalı alanlarda kamuflajı evrimleştirmeyi bırakın, tam tersine, dişilerin gözüne çarpabilmek adına içinde bulundukları zeminden daha da farklı olmak yönünde evrilebilirler.

     Ne zamandır bu deneyin aynısını sirke sinekleri ile yapmak istedim (sirke sineklerinin nesil süresi çok kısa olduğu için) ama bir türlü zaman ayıramadım. Dolayısıyla John Endler'in böceklerle değil ama le-pisteslerle tam da bunu yapmış olması beni bilhassa sevindirdi. Endler avcı olarak elbette bukalemun kullanmadı, turna çiklidi (Crenicichla alta) adlı, yaban hayatında lepistesler için oldukça tehlikeli olan bir türü kullandı. Yeşil ve kahverengi zeminler de kullanmadı, onun yerine daha ilginç bir şey yaptı. Lepisteslerin kamuflajlarının büyük bir kısmını, genelde örüntüleri, doğal yaşam ortamlarının çakıllı diplerinin örüntülerini andıran (sıklıkla oldukça büyük olan) benekleriyle sağladıklarını fark etti. Bazı derelerin tabanı daha kalın, çakılımsı taşlardan, bazılarınınkiyse daha ince, kumsu parçacıklardan oluşur. Kullandığı iki zemin bunlardı ve kabul edersiniz ki bu, benim yeşil-kahverengi seçimimden daha zekice yapılmış daha ilginç bir seçim.

     Endler, lepisteslerin tropikal dünyasını simüle etmek için büyük bir sera yaptı ve içine on havuz yerleştirdi. On havuzun dibine de taş koydu ama bunların beşindekiler iri, diğer beşindekiler ise ufak taşlardı. Bu işin nereye varacağını görüyor olmalısınız. Öngörü şuydu: yoğun bir avlanmaya maruz kaldıklarında her iki zemindeki lepistesler, evrimsel süreçte, kendi zeminlerini andırmak doğrultusunda farklılaşacaklardır. Avcı baskısının olmadığı ya da az olduğu yerlerde ise erkekler, dişileri cezbedetmek için daha belirgin renklere sahip olmaya meyledeceklerdir.

     Havuzların yarısına avcı koyup, yarısına koymamaktansa Endler yine zekice bir şey yaptı. Üç farklı avlanma seviyesi belirledi. İki havuzda (biri küçük, diğeri büyük taşlı) hiç avcı yoktu. Dört havuzda (ikisi küçük, ikisi büyük taşlı) tehlikeli turna çiklidi bulunuyordu. Endler kalan dört havuza başka bir balık türü olan ve lepistesler için görece zararsız olan Rivulus hartiıden koydu. R. hartü "zayıf bir avcıdır", çiklid ise güçlü bir avcıdır. "Zayıf avcıların" olması, hiç avcı olmamasından daha iyi bir kontrol koşuludur. Bunun nedeni, Endler'in de açıkladığı gibi, bu deneyde iki doğal koşulun canlandırılmaya çalışılmasıdır ve doğada hiçbir avcının bulunmadığı bir dere bilinmemektedir. Bu nedenle güçlü ve zayıf avlanma arasındaki karşılaştırma daha doğal bir karşılaştırmadır.

     Dolayısıyla durum şuydu: lepistesler beşi iri, beşi ufak taşlı on havuza rastgele ayrıldılar. On lepistes kolonisinin de altı ay boyunca avcılar olmadan üremesine izin verildi. Gerçek deney bu noktada başladı. Endler iri taşlı iki havuza ve ufak taşlı iki havuza birer "tehlikeli avcı", bunların dışında kalan iri taşlı iki havuza ve ufak taşlı iki havuza da altışar "zayıf avcı" koydu (bir yerine altı zayıf avcı konmasının nedeni iki balığı da doğadaki göreli yoğunluklarına yakın oranlarda bulundurmaktı). Kalan iki havuzdaki lepisteslerse herhangi bir avcı olmaksızın hayatlarına devam ettiler.

     Deneye başlandıktan beş ay sonra Endler bütün havuzlarda yoklama yaptı; tüm havuzlardaki tüm lepisteslerin beneklerini saydı ve ölçtü. Bundan dokuz (deney başladıktan on dört) ay sonra aynı şekilde bir yoklama daha yaptı. Peki, ne buldu? Bu kadar kısa bir sürenin ardından bile sonuçlar oldukça şaşırtıcıydı. Endler balıklardaki renk örüntüleri için pek çok ölçüt kullandı. Bunlardan biri "balık başına düşen benek sayısı" idi. Lepistesler havuzlarına ilk konduklarında, yani avcılar konulmadan önce, benek sayısı büyük bir çeşitlilik arz ediyordu çünkü balıklar çok çeşitli avcıları barındıran çok çeşitli derelerden toplanmışlardı. Herhangi bir avcının ortama salınmadığı ilk altı ay boyunca balık başına düşen ortalama benek sayısı tavan yaptı. Bu muhtemelen dişiler tarafından yapılan eş seçiminden kaynaklanıyordu. Daha sonra ortama avcılar sokulduğunda keskin bir değişiklik oldu. Tehlikeli avcının bulunduğu dört havuzda ortalama benek sayısı taban yaptı. Beşinci aydaki yoklamada bu fark açıkça görülüyordu ve on dördüncü ayda yapılan yoklamada benekler daha da azalmıştı. Ama avcı olmayan iki havuzda ve zayıf avcının bulunduğu dört havuzda benek sayısı artmaya devam ediyordu. Beşinci aydaki yoklamada bir doygunluk noktasına ulaşmış, on dördüncü ay yoklamasına dek yüksek seviyelerde kalmıştı. Benek sayısı açısından bakıldığında zayıf avlanma ile avcı olmaması durumları arasında fark görünmüyordu. Kendisini, dişilerin yüksek benek sayısını tercih etmesi şeklinde gösteren eşeysel seçilim ikisine de baskın çıkmıştı.

     Benek sayısı ile ilgili bu kadar bilgi yeter. Beneğin büyüklüğü de en az sayısı kadar ilginç bir hikâye anlatmaktadır. Güçlü ya da zayıf avcıların varlığında, iri taşlı zemin görece büyük benekliliği teşvik ederken, ufak taşlı zemin görece küçük benekliliği teşvik etmiştir. Bu durum kolaylıkla şu şekilde yorumlanabilir: benek büyüklüğü taş büyüklüğünü taklit etmektedir. Etkileyici olan, Endler'ın, avcıların olmadığı havuzlarda bunun tam tersini gözlemlemiş olmasıdır. Doğal seçilim erkek lepisteslerde, ufak taşlı zeminde büyük, iri taşlı zeminde ise küçük benekleri desteklemiştir, zira altlarındaki zemini taklit etmeyip daha kolay göründükleri için, dişileri daha çok cezbetmişlerdir. Şahane!

     Evet, şahane. Ama bu laboratuarda gerçekleşmiş bir şey Endler benzer sonuçları doğada da elde edebilir miydi? Evet. İçinde tehlikeli turna çiklidlerinin yüzdüğü doğal bir deredeki erkek lepistesleri inceledi ve onların göreceli olarak daha az fark edilir olduklarını gördü. Her iki eşeyden de lepistesleri yakalayıp, aynı derenin, lepistes ve tehlikeli avcı içermeyen ama zayıf avcı içeren bir koluna götürüp bıraktı ve gitti. Yirmi üç ay sonra aynı yere geri dönüp neler olup bittiğini inceledi. Şaşılacak şekilde, iki yıldan az bir süre içerisinde erkekler daha parlak renklere sahip olma yönünde kayda değer bir değişime uğramıştı. Hiç şüphe yok ki bu değişimin nedeni, avcıların yokluğunda dişilerin yaptığı seçilim baskısıydı.

     Bilimin en güzel yanlarından biri halka açık bir faaliyet olmasıdır. Bilim insanları hem yöntemlerini hem de sonuçlarını yayınlarlar. Böylece dünyanın herhangi bir yerindeki herhangi biri aynı çalışmayı tekrarlayabilir. Eğer bu tekrarlardan aynı sonuçları elde etmezlerse bunun nedenini bilmek isteriz. Bilim insanları genellikle önceki çalışmaları tekrar etmekle kalmazlar, aynı zamanda onları bir adım öteye de götürürler. John Endler'in lepistesler üzerine yaptığı dâhiyane araştırma, devamının getirilip genişletilmesi için adeta yalvarıyordu. Bu beklentiye cevap verenlerden biri Kaliforniya Üniversitesinden (Riverside) David Reznick oldu.

     Endler'in, harika sonuçlar elde ettiği deneysel deresinden örnekler almasından dokuz yıl sonra Reznick ve meslektaşları aynı yeri ziyaret edip, Endler'in deneysel popülasyonunun torunlarından örnekler aldılar. Erkekler şimdi çok parlak renkliydi. Endler'in gözlemlediği dişi güdümlü eğilim fazlasıyla devam etmişti. Hepsi bu kadar da değildi. Bölüm 3'teki gümüş tilkileri ve bir özellik (uysallık) için yapılan yapay seçilimin, üreme mevsimi, kulak, kuyruk, kürk rengi vb. gibi diğer birçok özellikteki değişikliği beraberinde nasıl sürüklediğini hatırlıyor olmalısınız. Benzer bir durum, doğal seçilim koşulları altında lepistesler için de gerçekleşmiştir.

     Reznick ve Endler, avcı konulmuş derelerdeki lepisteslerle yalnızca zayıf avlanmanın olduğu derelerdeki lepistesler kıyaslandığında görülen renk farkının buzdağının sadece görünen kısmı olduğunu zaten biliyorlardı. Bununla birlikte başka pek çok farklılık da söz konusudur.

     Düşük avlanmanın olduğu derelerdeki lepistesler eşeysel olgunluğa, yüksek avlanmanın olduğu derelerdeki lepisteslerden daha geç ulaşırlar, erginliğe ulaştıklarında daha büyük vücutludurlar, daha az sıklıkla yavrularlar, bir seferde daha az sayıda yavrularlar ve yavruları daha büyüktür. Reznick, Endler'in lepisteslerinin torunlarını incelediğinde buldukları neredeyse doğru olamayacak kadar iyiydi. Avcı güdümlü seçilim yerine dişi güdümlü eşeysel seçilime maruz kalmak üzere serbest bırakılan lepistesler, sadece daha parlak renkler edinmekle kalmamışlardı, aynı zamanda saydığım diğer bütün özellikleri de, avcı olmayan doğal popülasyonlarda normal olarak bulunan özelliklere eşdeğer olacak şekilde evrimleştirmişlerdi. Lepistesler avcı bulunan derelerdekilere kıyasla daha geç yaşta olgunlaşıyorlardı, daha iri vücutluydular ve daha az sayıda ve daha büyük yavrular üretiyorlardı. Denge, eşeysel çekiciliğin ön plana çıktığı avcısız havuzlar için geçerli olan norma doğru kaymıştı. Ve tüm bunlar evrimsel standartlara göre baş döndürücü bir hızla gerçekleşmişti.

Prof. Richard Dawkins

Alıntı:http://richarddawkins-turkey.blogspot.com/2011/11/lenski-deneyi-gozlerimizin-onunde.html
Özgürlük zeka demektir, sevgi demektir. Özgürlük sömürmeme, yetkeye boyun eğmeme demektir. Özgürlük olağanüstü erdem demektir.
Jiddu Krishnamurti


 

Benzer Konular

  Konu / Başlatan Yanıt Son Gönderilen:
25 Yanıt
21558 Gösterim
Son Gönderilen: Aralık 22, 2011, 03:17:38 ös
Gönderen: agnusdei
0 Yanıt
4359 Gösterim
Son Gönderilen: Şubat 20, 2010, 12:04:35 öö
Gönderen: Mozart
18 Yanıt
11226 Gösterim
Son Gönderilen: Eylül 24, 2011, 04:20:45 ös
Gönderen: Mozart
1 Yanıt
3289 Gösterim
Son Gönderilen: Kasım 12, 2016, 02:47:10 ös
Gönderen: Tık-Tik-Tak
2 Yanıt
5148 Gösterim
Son Gönderilen: Eylül 02, 2012, 12:10:38 öö
Gönderen: Masor1976
21 Yanıt
7733 Gösterim
Son Gönderilen: Eylül 06, 2012, 12:26:29 öö
Gönderen: Barbaros
0 Yanıt
2808 Gösterim
Son Gönderilen: Ekim 11, 2012, 09:26:39 ös
Gönderen: asimov
1 Yanıt
2476 Gösterim
Son Gönderilen: Ekim 23, 2012, 02:31:46 ös
Gönderen: NOSAM33
0 Yanıt
2315 Gösterim
Son Gönderilen: Ocak 22, 2013, 10:05:42 ös
Gönderen: asimov
0 Yanıt
3754 Gösterim
Son Gönderilen: Ocak 22, 2013, 11:04:23 ös
Gönderen: asimov