Mikro Evolüsyon ve Yeni Türlerin Teşekkülü

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

Şekil 1. Çevre kirliliği, koyu renkli formların artmasını sağlar.

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 göze çarpmamasından kaynaklanıyordu. Beyaz 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. palusturicbataklıklarda 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