Evrimi Anlamak_Evrimsel Düşüncenin Tarihi

[Φ GeceKuşu]

***

***

Evrimsel Düşüncenin Tarihi :

 

***

 

Tıpkı yaşam gibi bilim de bir tarihe sahiptir. Evrimsel düşünce tarihinin anlaşılması bilimin doğasını aydınlatmaktadır.

 

"Evrimsel düşüncenin tarihi" başlığının içeriğinde ;

“Yerküre tarihi”, “Yaşam tarihi”, “Evrim mekanizmaları” ve “Gelişim ve Genetik” disiplinlerindeki çalışmaların, şu andaki evrim anlayışımıza nasıl katkıda bulunduklarını göreceksiniz.

 

Evrim kuramı deyince ilk önce Darwin aklımıza geliyor ama biyolojinin omurgası olan bu kuram 18.,19. ve 20. yüzyıl boyunca sayısız katkıyla gelişti, derinleşti, değişti ve elbette ki bu durum sonlanmış değil. Temel doğrultuyu Darwin oluştursa da, bilimsel bilginin sayısız bilim insanının katkılarıyla şekillendiğini bu kısa tarihçede görebileceksiniz.

 

***

 

 

 

 

(

KONU BAŞLIKLARINA VE ALT BAŞLIKLARA ULAŞMAK İÇİN TIKLAYINIZ

)

 

Evrimsel Düşüncenin Tarihi:

1800 Öncesi

 

•

Karşılaştırmalı Anatomi:

Andreas Vesalius

•

Gözlem ve Doğal Teoloji:

William Harvey & William Paley

•

Fosiller ve Paleontolojinin Doğuşu:

Nicholas Steno

•

İç İçe Geçmiş Hiyerarşi, Doğanın Düzeni:

Carolus Linnaeus

•

Eski Dünya, Öncesiz Yaşam:

Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon

•

İnsan Popülasyonlarının Ekolojisi:

Thomas Malthus

 

 

***

Evrimsel Düşüncenin Tarihi:

1800'ler

 

•

Türlerin Yok Oluşu:

Georges Cuvier

•

Erken Dönem Evrim Kavramları:

Jean Baptiste Lamarck

•

Gelişimsel Benzerlikler:

Karl von Baer

•

Biostratigrafi (Katman Bilim):

William Smith

•

Birörneklilik (Üniformitarianizm):

Charles Lyell

•

Genler Ayrı Kalıtılır:

Gregor Mendel

•

Doğal Seçilim:

Charles Darwin & Alfred Russel Wallace

 

•

Erken Evrim ve Gelişim:

Ernst Haeckel

 

•

Biyocoğrafya:

Wallace and Wegener

 

•

Hominid Fosilleri, İnsanın Evrimleşmesi:

Thomas Huxley & Eugene Dubois

 

•

Kromozomlar, Mutasyon ve Modern Genetiğin Doğumu:

Thomas Hunt Morgan

 

***

 

Evrimsel Düşüncenin Tarihi:

1900’lerden Günümüze

 

•

Rasgele Mutasyonlar ve Evrimsel Değişim:

Ronald Fisher, JBS Haldane ve Sewall Wright

•

“Modern Sentez”e Giriş

:

Theodosius Dobzhansky

•

Türleşme:

Ernst Mayr

•

DNA, Evrimin Dili:

Francis Crick ve James Watson

•

Radyometrik Tarihlendirme:

Clair Patterson

•

İç ortak yaşam:

Lynn Margulis

•

21. Yüzyıl İçin Evrim ve Gelişme:

Stephen Jay Gould

•

Genetik Benzerlikler:

Wilson, Sarich, Sibley ve Ahlquist

 

 

***

 

Kaynak :

[Φ GeceKuşu]

***

Evrimsel Düşüncenin Tarihi :

1800 Öncesi

 

***

Karşılaştırmalı Anatomi: Andreas Vesalius

 

**************16. yüzyıla girildiğinde Avrupalı bilginler, insan ve hayvan anatomisi hakkında sadece yüzeysel bir anlayışa sahiplerdi. Öğrencilere tıp eğitimi verilen Bologna, Paris Üniversiteleri gibi bir avuç üniversitede profesörler, anatomiyi Bergama doğumlu Romalı hekim Galen’in kitabından okutuyorlardı. Galen, Aristo ve diğer Yunanlıların felsefi çalışmaları ile hayat boyu edindiği, diseksiyon (örneği keserek açıp incelme işlemi) deneyimlerini birleştirmiş ve bu şekilde de sadece insan vücudunun yapısını açıklamakla kalmamış, nasıl çalıştığını da açıklamıştı.

 

**************Roma İmparatorluğu'nun çöküşünden sonra, Galen’in eserleri Bağdat gibi bazı Arap şehirlerinde yaşamaya devam etmiş, çalışmaları çevrilmiş, üzerlerine uzun uzun çalışılmış, yorum ve açıklamalarla benimsenmişti. 1100’lü yıllarda, Avrupalılar Galen’i Arapça’dan çevirmeye başladılar ve O’nun çalışmalarını tıp eğitiminin temeli haline getirdiler. Ancak çevirinin birçok adımında, Galen’in çalışmaları, özünün büyük kısmı kaybetmişti. Özellikle otoriteye güvenip kabullenmek yerine, kendi gözlemlerine güvenmenin gerekliliğini vurguladığı kısımlar...

 

**************Yeni bir gelenek oluşmuştu; profesörler Galen’i öğrencilerine okurlarken bir cerrah da infaz edilen bir suçluyu kesip vücudun ilgili parçalarını gösteriyordu. Bu sırada profesör incelenen vücuda bakmayı gerekli görmüyordu çünkü öğrenmeye değecek her şey Galen’in kitaplarında zaten bulunabiliyordu.

 

İnsan vücudunu gözlemlemek

 

**************Tüm bunları değiştiren, Galen’in çalışmalarının önemli ölçüde yanlış olduğunu fark eden genç bir Flaman anatomistti. Andreas Vesalius (1514-1564) kariyerine Paris Üniversitesi’nde “Galenizm”’i savunarak başlamıştı. Ancak Padua Üniversitesi’ne geçtiğinde, öğrencilerine anatominin ince detaylarını göstermek için, kadavraları kendisi kesmeye başlamıştı. Öğrencilerin çalışmaları için grafikler çiziyordu ve Vesalius’u ünlü yapan da bu grafiklerin yüksek kalitesi olmuştu. Öyle ünlü olmuştu ki, Padua şehri ceza mahkemesi yargıcı, kurulan darağaçlarını Vesalius’a kadavra kaynağı olarak tahsis etmişti.

 

**************Vesalius insan vücuduna aşina oldukça, Galen’in bazı noktalarda hatalar yaptığını fark etmeye başlamıştı. İnsan göğüs kemiği 3 bölütten oluşur; ancak Galen yedi bölütten oluştuğunu söylemişti. Galen humerusun (üst-kol kemiği) femur (uyluk) kemiğinden sonra vücudun en uzun kemiği olduğunu söylemişti, ancak Vesalius tibia (kaval) ve fibula (kamış) kemiklerinin humerusu 4. sıraya ittiğini görmüştü.

 

**************Yüzyıllar boyunca, anatomistlerin Galen’in çalışmaları üzerine küçük tartışmalar yaşadıkları olmuştu, ancak Vesalius daha ileri giderek, Galen’in çalışmalarında ciddi hataların olduğundan şüphelenmeye başladı. Vesalius bakış açısını genişletti, hayvanları kesip açarak inceledi, Galen’i daha dikkatli okudu. Böylece hataların nedenini anladı. Galen hiç insan diseksiyonu yapmamıştı. Roma gelenekleri böyle bir çalışmaya izin vermiyordu. Bu yüzden Galen çalışmalarını sadece hayvanlara diseksiyon yaparak ve ameliyat sırasında hastalarını inceleyerek yapmak zorunda kalmıştı. Aslında Galen’in açıklamaları insanı değil, Berber şebeklerini (Macaca sylvanus) ya da öküzleri anlatıyordu.

Vesalius laboratuarında bir dişi kadavra incelerken.

 

Kesimlerde Vesalius, insan sternumunun Galenin iddia ettiği gibi 7 bölüt değil 3 bölütten oluştuğunu gördü.

 

Galenizm’e meydan okuma

 

**** ****

**************Vesalius 25 yaşına geldiğinde Galen'e karşı tam cephe hücuma geçti. Padua’da ve daha sonra Bologna’da ders verirken, insan ve Berber şebeklerinin iskeletlerini diziyor ve çevresine topladığı öğrencilere Galen’in nasıl da yanıldığını gösteriyordu. Vesalius daha sonra kendi keşiflerini içeren yeni bir anatomi kitabı oluşturma işine koyuldu. Daha sonraki 4 yıl boyunca Vesalius, Venedik‘in en iyi kalıp kesicileri ve Tititan’ın (Tiziano Vecelli) atölyesindeki teknik ressamlarla çalıştı. Kitabına “De humani corporis fabrica libri septem” yani “İnsan Vücudunun Yapısı Üzerine Yedi Kitap” ya da daha çok bilinen şekliyle Fabrica adını vermişti. 1543 tarihli bu usta çalışmalarda artık erkekler ve kadınlar yüzülmüş derileri ile ayakta duruyorlar (sağda), iskeletlerse (solda) İtalyan kırlarında sütunlara yaslanmış, tembelce dikiliyordu.

 

İnsanlar o kadar da eşsiz değil

**************Fabrica, Avrupa’da anatomi dalında yeni bir gelenek başlattı. Artık bu gelenekle anatomistler sadece kendi gözlemlerine güvenmeye ve vücudu yeni bir kıta gibi keşfetmeye başladılar. Vesalius’un türler arasındaki önemli farklılıkları keşfetmesi de, araştırmacıların hayvanlar üzerinde çalışarak, onların benzerliklerini ve farklılıklarını araştırdıkları karşılaştırmalı anatomi bilim dalının gelişmesine yardımcı olmuştu. Süreç içerisinde araştırmacılar, insan türünün diğer birçok türden sadece biri olduğunu ve birkaç eşsiz kalıtsal özelliğe sahip olmasına karşın birçok kalıtsal özelliğinin de diğer hayvanlarla ortak olduğunu anlamaya başladılar. Vesalius’un Galen’e karşı duyulan körükörüne bağlılığı yıkmasından 300 yıl kadar sonra, Darwin de kendi evrim kuramı için bu büyük anatomi bilgi kaynağını kullanmıştı.

 

***

[Φ GeceKuşu]

***

Evrimsel Düşüncenin Tarihi :

1800 Öncesi

***

****

William Harvey****William Paley

 

Gözlem ve Doğal Teoloji: William Harvey ve William Paley

Harvey, kanın nasıl kalpten pompalanarak kol damarlarına doğru haraket ettiğini gösterdi.

 

 

********1600’lerde canlılar üzerine çalışmalar geri dönmemek üzere değişti. Aristo ve Galen gibi kadim yazarların otoritelerine yüzyıllarca biat ettikten sonra, Avrupalı doğa bilimciler canlılığı kendileri doğrudan gözlemlemeye başladılar. Anatomistler insan vücudunda yeni organlar keşfetmeye başladılar. Aynı zamanda bu organların Aristo ve Galen’in söylediği şekilde çalışmadıklarını fark ettiler.

 

********Örneğin, İngiliz hekim William Harvey (sol üstte), 1600’lü yılların başlarında kanın kalpten vücuda pompalandığını ve kapalı bir döngüde dolaştığını keşfetti. Hem Harvey hem başka araştırmacılar, hayvanlar ve bitkiler üzerindeki çalışmalarıyla buna benzer çok sayıda şaşırtıcı keşifte bulundular. Örneğin, İngiliz mucit Robert Hooke mikroskop kullanarak, pire gibi ufacık hayvanların daha önce bilinmeyen karmaşıklığını ortaya çıkarıyordu.

 

Organizmaları makineler olarak hayal etme

********Bu yeni doğa bilimci nesli, canlılığı bir makine olarak hayal etti. Aynı insan yapımı makineler gibi, hayvanda da hayatta kalmak için birçok hayati fonksiyonda rol alan değişik vücut parçaları bulunuyordu; kaslar, gözler, kemikler, organlar vb... Doğa bilimciler, fizikte makineleri icat ederken kullanmış oldukları bilimsel yöntemlerin aynısını yaşamın kendisine de uygulayabileceklerini buldular.

 

Doğal teoloji ve Tanrı tasarımı

********Bazı rahipler, yaşam ile ilgili bu mekanistik yaklaşımın ateizmi çağrıştırdığından şüphelendiler. Ancak doğa bilimcilerin bir çoğu kendilerinin bizzat dini bir misyon üstlendiklerini düşünüyorlardı. Gerçekten de bu araştırmacıların bir kısmı hem doğa bilimci hem de din bilimciydi. Onlara göre Tanrı dünyayı öyle bir şekilde yaratmıştı ki, Tanrı'nın planını akıl yoluyla kısmen de olsa anlamak mümkündü. Bir elin ya da tüyün karmaşık yapısını incelemek sayesinde doğa bilimciler, Tanrı'nın cömert tasarımını takdir etme şansına kavuşuyordu.

 

********Doğal teoloji diye adlandırılan bu fikir akımı, yaklaşık iki yüz yıl boyunca İngiliz düşüncesine hakim oldu. 1800’lerin başlarında papaz William Paley’in yazıları sayesinde İngilizler arasında tanındı. Doğal teoloji, bilimsel araştırma açısından önemliydi, çünkü araştırmacıların önüne temel bir soruyu, yaşamın nasıl işlediği sorusunu koyuyordu.

 

********Bugün dahi bilim insanları yeni bir organ ya da protein keşfettiklerinde, onun işlevini çözmeye çalışırlar. Paley’nin Cambridge Üniversitesi’ndeki odasını kullanan Charles Darwin papaz Paley’in çalışmalarının da bir hayranıydı. Ancak bilimi doğal teolojiden ileriye götürecek ve bu soruları dini alandan bilim alanına doğru yönlendirecek kişi de Darwin olacaktı.

 

***

[Φ GeceKuşu]

***

Evrimsel Düşüncenin Tarihi :

1800 Öncesi

***

 

Fosiller ve Paleontolojinin Doğumu: Nicholas Steno

 

 

********Eğer paleontolojinin doğumgünü olarak bir gün seçilmesi gerekseydi, o gün, 1666 yılında İtalya’nın Livorno kenti kıyılarında iki balıkçının dev bir köpekbalığını yakalayıp kıyıya çektikleri gün olabilirdi. Bölgenin dükü bu ilginç olayla ilgilenmesi için balığın, o zamanlar Floransa’da çalışmakta olan Danimarkalı anatomist Niels Stensen’e (bilinen ismiyle, Steno) gönderilmesini emretmişti. Steno köpekbalığını kesip inceledikçe, köpekbalığının dişlerinin, eski çağlardan beri bilinen ve “dil taşları” olarak adlandırılan üçgen kaya parçalarına ne kadar da çok benzediklerini görüp çok şaşırmıştı.

 

********Bugün, birçok kişi dil taşları olarak bilinen kalıntıların, taşlaşmış dev köpekbalığı dişleri olabileceğinden hemen şüphelenecektir. Ancak 1666 yılında bu tür bir tahmin yapmak oldukça büyük bir gelişme olacaktı. Çok az kişi canlı bir maddenin taşlaşmış olduğunu, daha da ötesi sert bir kaya içine hapsedilmiş olabileceğini hayal edebilirdi; özellikle de kaya deniz seviyesinden çok yükseklerde bulunmuşsa ve deniz canlılarına ait kalıntılar içeriyorsa. Bunun yerine fosillerin gökten dünyaya düşmüş olduklarına ya da “doğanın bir cilvesi” olduğuna inanıldı. Tuhaf geometrik şekiller kayalar üzerinde kendiliğinden oluşuyordu.

Steno’nun köpekbalığı kafa çizimleri “dil taşı”nın gerçekte fosilleşmiş köpekbalığı dişleri olduğunu fark etmesine yardımcı oldu.

 

Yaşayan bir dokudan taşlara

********Steno büyük bir adım atarak, dil taşlarının gerçekten de bir zamanlar yaşamış olan köpek balıklarının dişleri olduklarını açıkladı. Bulunan taşlar ile dişlerin birbirlerine nasıl bir kesinlikle benzediklerini gösterdi. Ancak hala dişin nasıl olup da taşa dönüştüğünü ve bir kaya içinde yuvalandığını açıklaması gerekiyordu. Steno’nun çağdaşı doğa bilimciler maddenin, bizim bugün molekül dediğimiz, küçük “zerre”lerin farklı kombinasyonlarından oluştuğu fikrini kabul etmeye başlamışlardı. Steno, diş içinde bulunan her bir zerrenin birer birer mineral zerreleri ile yer değiştirdiği fikrini öne sürdü. Bu tedrici süreçte, dişler doku yapısından taşa dönüşürken genel şeklini de kaybetmiyordu.

Bu açığa çıkmış kayalar Steno’nun daha genç kaya katmanları üste ve daha eski kaya katmanları daha alta doğru ilkesini açıkça gösterir.

 

Steno’nun Üst Üste Birikme İlkesi

********Peki nasıl oluyordu da fosiller kayaların derinlerinde bulunuyorlardı?

********Steno cevabı bulabilmek için İtalya’nın uçurumlarını ve tepelerini inceledi. Tüm kayaların ve minerallerin özgün yapılarının sıvı olduğu fikrini öne sürdü. Çok uzun zaman önce gezegenin yüzeyindeki akış, tedrici bir şekilde okyanus dışında paralel katmanlar oluşturmaya başlamış ve her yeni gelen tabaka da eskisinin üzerinde yerini almıştı. Erimiş kaya, bazen katmanlar arasından yukarı doğru sızarak en üstte yeni bir katman oluşturmuştu. Kayalar, katılaştıkça hayvan kalıntılarını hapsetmeye ve zaman içerisinde de onları fosilleştirerek katmanlarının derinlerinde saklamaya başladılar. Oluşan yatay düzlemler, en eski tabakaların en altta, en yeni tabakaların da en üstte olduğu bir zaman dizilimini gösteriyordu, tabi ki daha sonradan gerçekleşen süreçler bu dizinin düzenini bozmadıysa. Bu düzen şimdilerde Steno’nun jeolojiye sağladığı en ünlü katkısı olan “Steno’nun Üst Üste Birikme İlkesi“ olarak biliniyor.

 

********Çağdaşları arasında Steno, fosillerin bir zamanlar yaşamış olan canlılara ait olduğu fikrini öne süren tek doğa bilimci değildi. Örneğin, Leonardo da Vinci ve Robert Hooke da aynı görüşteydi. Ancak Steno fikri daha ileriye götürdü. Fosillerin, yerküre tarihinin değişik anlarının birer enstantanesi olduğunu ve kaya tabakalarının da zamanla yavaşça oluştuğunu ilk defa öne sürmüştü. İşte bu iki gerçek, paleontolojinin ve jeolojinin gelecek yüzyıllardaki dayanak noktaları olmuştu. Son noktada da fosiller, geçen dört milyar yıl boyunca yerkürede yaşamın nasıl evrildiğini gösteren kilit kanıtlardan birisi haline geldiler.

 

***

[Φ GeceKuşu]

***

Evrimsel Düşüncenin Tarihi :

1800 Öncesi

 

***

 

İç içe Hiyerarşi, Doğanın Düzeni: Carolus Linnaeus

 

Linnaeus sistemini, Aristotle’nin ‘Büyük Varlık Zinciri’ görüşünden türetmiştir.

 

 

********Kimi zaman konuşmalarımıza hayvanlar, bitkiler ve mikroplar gibi kimi kullandığımız kelimelerle birlikte Homo sapiens, Tyrannosaurus rex, Escherichia coli gibi Latince ikili adlandırmaları karışmıştır. Nasıl olur da ölü bir dil bu şekilde yeniden yaşama şansı bulabilir? Bu, İsveç’li bir doğa bilimcinin, tanrının doğa üzerindeki zanaatini keşfetme macerasına atılışının 250 yıllık bir mirasıdır.

 

********Carolus Linnaeus (1707-1798) yaşamı sınıflandırmaya çalışan ilk düşünür olmaktan çok uzaktır. Örneğin, Aristo her bir türün kendine özgün eşsiz bir yapısı olduğunu ve bazı kilit karekterleri yoluyla sınıflandırılabileceğini öne sürmüştür. Bu süreçte, bitkiler en altta, hayvanlar ortada ve insanlar da en üstte olacak şekilde yaşamı merdivenvari bir hiyerarşi içerisinde düzenlemiştir (sağdaki şekilde). Ortaçağ Avrupa âlimleri hem Aristo’yu hem de İncil’i rehber edindiler. Doğanın, yerküre üzerindeki tüm türler ile birlikte, tanrının dünya üzerindeki cömert düzeninin yansıması olduğuna inandılar.

 

Sınıflandırma sistemi için arayış

********Rönesansla birlikte doğa bilimciler, türlerin hayrete düşüren düzenindeki akılcı örüntüyü araştırarak bu kutsal planı anlamaya çalıştılar. Türleri birbirlerine olan genel benzerliklerine göre daha büyük bir grup olan cins adı altında gruplandırdılar. Örneğin, aslanlar, kaplanlar ve leoparlar “büyük kediler” cinsine dâhil oldular.

 

********Ancak büyük kediler ve diğer hayvanlar daha büyük bir şemanın parçası olmaya uygunlar mıydı? Bu birçok nedenden dolayı bilinmesi çok zor bir şeydi. Sorunlardan birisi, Avrupalı kâşiflerin Yeni Dünya, Afrika ve Asya’da daha önceden bilinmeyen türlerle karşılaşmaya başlamalarıydı. Bunun da üzerinde yöntem sorunu vardı. Bazılarına göre, sınıflandırma sistemi arayışında olan doğa bilimciler türlerin mümkün olduğunca çok karakterini dikkate almalıydı. Bu yapılacak sınıflandırma sisteminin gerçekten doğal olmasını sağlayacaktı. Bazılarına göreyse, doğada bir sistem bulamazdık, ancak biz onu aklımızda yapılandırırdık. Bu yüzden doğa bilimciler, bitki üreme organının biçimi gibi kendilerince uygun buldukları kalıtsal özelliklere dayanan yapay sistemler geliştirmeliydiler.

 

İç içe Hiyerarşilerde yaşamın düzenlenmesi

********Carolus Linnaeus, Uppsala Üniversitesi’nde hekimlik eğitimi aldıktan sonra sınıflandırma araştırmalarına katıldı. Çoğu ilacın bitkilerden türetilmiş olması nedeniyle her tıp öğrencisinin eğitiminin bir bölümü bitki bilimine (botanik) dayanmaktaydı. Lapland ve İsveç merkezine yapılan botanik gezilerinin ardından Linnaeus, tüm yaşamı tek bir yapay sistemle düzenleyebileceğine ikna olmuştu. Bu onun için tanrının doğadaki tasarısını anlamasının ilk adımları olacaktı.

Linnaeus'un ‘Systema Naturae’ (Doğanın Sistemi) kitabının kapağı.

 

********1735’te dönüm noktası olan çalışması Systema Naturae’nın (Doğanın Sistemi) ilk baskısını yayımladı. Bu çalışmasında standart bilimsel adlandırmaya göre bildiği tüm türleri, cins isminden sonra tür ismi gelecek şekilde tanımladı. Linnaeus’tan önce doğa bilimciler karışıklığa neden olan hantal ve düzensiz bir adlandırma kullanmaktaydılar. Fakat o daha ileriye gitti. Kutu içinde kutu misali, cinslerin birlikte olduğu grup aile, daha geniş grup olarak takım ve en geniş grup alem olacak şekilde iç içe geçmiş bir sınıflandırma ortaya koydu.

 

Primat olarak insanlar

********Linnaeus’un sınıflandırması sadece insanoğlunu nasıl sınıflandırdığı bakımından değil pek çok nedenden dolayı önemliydi. İnsanları Homo sapiens olarak isimlendirdi ve bizi Homo cinsinin içine yerleştirdi. Aynı zamanda, o zamanlar bilinen iki insansı maymun türü olan orangutan ve şempazeleri de Homo cinsine dâhil etti. Ve Homo cinsini Primat olarak adlandırdığı ailenin içerisine soktu. Primatlar ayrıca maymunumsuları ve lemur cinslerini de kapsıyordu. Linnaeus, insanların tanrının özel yaratımı olduğunu düşünmesine karşın, türümüzü sistemine yerleştirirken diğer türlerde kullandığı yöntemi uygulamıştır.

Modern Linnaean Sistem sınıflandırmasında insan türünün yeri.

 

********Linnaeus yaşamı neredeyse geometrik bir kesinlikle düzenlemiş ve kendi kurduğu bu sistemden o kadar etkilenmiştir ki, kayaları ve diğer cansız varlıkları düzenlemek için de aynı sınıflandırmayı kullanmıştır. Mineralleri sınıflandırma çalışmaları çoktan unutulmuş olsa da biyoloji dünyasında Linneaeus’un sisteminin kullanışlı olduğu kabul görmüştür. Net ve basit olması, önceki sistemlerde güç olan yeni bulunan türlerin sınıflandırılmasını çok daha kolay bir hale getirmiştir. Yaşamın çeşitliliğini düzenlemenin standart yolu haline gelmiştir.

 

********Biyologlar, bugün yeni bir tür adlandıracaklarında hala Linnaeus’nin kurallarını kullanmaktadırlar. Fakat Darwin bu kuralların arkasındaki modası geçmiş fikirleri yeniden yorumlamıştır. Darwin, Linneaeus’u etkileyen benzerlikler hiyerarşisini, evrimin eski türlerden yeni türleri türetmesiyle ortaya çıkardığını fark etmiştir. Biyologlar hala koyunları, kirpileri ve insanları memeliler grubuna yerleştirmektedir, bunun nedeni (fosillerin, anatominin ve genlerin karşılaştırılması ile elde edilen) tüm kanıtların bu canlıların ortak bir atadan geliyor olduklarını göstermesidir.

 

***

[Φ GeceKuşu]

***

Evrimsel Düşüncenin Tarihi :

1800 Öncesi

***

 

Eski Dünya, Öncesiz Yaşam: Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon

 

 

********1700’lü yılların hiçbir doğa bilimcisi, Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon’un (1707-1788) doğa çalışmalarına getirmiş olduğu devrimsel değişiklikleri gerçekleştirememiştir. Bu “Aydınlanma”nın büyük adımıdır. 1600’lerde birçok doğa bilimci dünyanın birkaç bin yaşında olduğuna inanıyorlardı. Türlerin de ayrı ayrı yaratılıp değişmeyen bir hiyerarşide organize edildiğini ve insanların da meleklerin hemen altında yer aldıklarını düşünüyorlardı. 1800’lerde ise, Darwin akıl almaz derecede yaşlı bir dünya tarif ediyordu. Öyle bir dünya ki, yaşam tedrici olarak bir yapıdan diğerine değişiyordu ve bunun için de herhangi bir doğaüstü müdahaleye gerek yoktu. Bu iki görüş arasında, kronolojik ve entelektüel açıdan, orta noktada olan kişi ise, dikkate değer Georges-Louis Leclerc Buffon’dur.

 

********Bufffon’un kariyeri devasa tek bir proje üzerine yoğunlaşmıştır. Histoire Naturelle adını verdiği ansiklopedisinde doğal dünya hakkında bilinen her şeyi kapsamayı amaçlamıştı (Buffon öldüğünde tasarlamış olduğu 50 ciltten yalnızca 36’sını yayınlayabilmişti). Ansiklopediyi oluşturabilmek için astronomiden botaniğe kendi uzmanlıklarından yararlandığı gibi, danıştığı başka uzmanların bilgilerinden de faydalandı. Ancak ansiklopedinin yazımında papağan gibi başkalarının düşüncelerini tekrarlamayı tercih etmemiştir. Bunun yerine topladığı tüm gerçekleri, gezegenimiz ve üzerinde yaşayanlara dair kapsayıcı teorilerle açıklamayı denemiştir.

Buffon gezegenlerin, bir kuyruklu yıldızın güneşle çarpışmasının ardından etrafa saçılan enkazdan oluştuğu fikrini öne sürdü.

 

Yerküre tarihinin İncil’de yer almayan açıklaması

********Buffon dünyayı yorumlayabilmesi için, dünya tarihini anlaması gerektiğini fark etti. Kilisenin eleştirilerine rağmen, İncil’i dünya tarihi için rehber olarak kabul etmedi. Bunun yerine Isaac Newton’un yeni fiziğini kullanarak hareket halindeki maddelerin nasıl yerküreyi oluşturmuş olabileceği konusunda varsayımlarda bulundu. Güneşe çarpan bir kuyruklu yıldızın yol açtığı parçaların güneş sisteminin gezegenlerini oluşturduğunu ileri sürdü. Başlangıçta yerküre yanmaktaydı, ancak erimiş kayalar zamanla soğuyarak katılaştı ve ardından okyanusları oluşturan yağışlar gerçekleşti. O zamanki birçok Avrupalı yerkürenin yaşını 7,000 yıldan daha küçük sanarken, Buffon ileri sürdüğü sürecin 70,000 yıldan fazla bir zamanda gerçekleştiğini söyledi. Genel görüşe göre de bu pratik anlamda sonsuzluktu.

 

Yaşamın kendiliğinden gerçekleşen kökenleri

********Buffon yerküre gibi yaşamın da bir tarihe sahip olduğunu ileri sürdü. Diğer bir çok “Aydınlanma” düşünürü gibi, yaşamın belli koşullar altında kendiliğinden ortaya çıkmış olabileceğini düşündü. Buffon’a göre, yerkürenin sıcak okyanuslardaki engin yaşamı düzenlenmemiş maddelerden meydana gelmişti. Zamanla, dünyanın ikliminin soğumasıyla birlikte çoğu hayvan tropik bölgelere göç etti. Bu göçler, Sibirya’da ve Kuzey Amerika’da fosillerine rastlanan, fillerin canlı örneklerine sadece Afrika’da ve Güney Asya’da rastlanmasını açıklıyordu (sağda). Sibirya’daki tür bugünün fillerine evrilirken, Kuzey Amerika’daki tür yok oldu.

 

Buffon, modern Hindistan ve Afrika fillerinin atalarının Sibirya’dan göç eden mamutlar olduğunu düşünüyordu.

 

Göç boyunca değişim

********Buffon’a göre yaşam, belli sayıdaki ayrı tipten (her hangi bir varlığı meydana getiren organik moleküllerin oluşturduğu yapısal model) türemişti; ancak göçler sırasında yaşam değişti. Bir tür yeni yaşam alanlarına yöneldikçe, yeni bireylerin oluşmasını sağlayabilecek gerekli organik moleküller de değişti ve sonuç olarak bu moleküller türün modelinin de değişmesine neden oldu. Diğer bir deyişle, Buffon bir çeşit öncül-evrim (proto-evolution) modeli oluşturmuştu. Bu sürecin, vücut kısımlarında radikal değişimler oluşturamayacağını; fakat benzer türlerin dünya üzerindeki coğrafik dağılımını şekillendirebileceğini ileri sürdü.

 

********Buffon’un teorileri, 18. yy doğa bilimcilerinin ufukları ölçüsünde oluşturdukları kısıtlı kanıtlara dayandığı için çökmüştür. Yerkürenin yaşını çok daha genç olarak tahmin etmişti ve biyolojik değişim üzerine olan kavramları tutarlı bir mekanizmaya dayanmıyordu. Buna rağmen ölümünü takip eden yıllarda ortaya çıktığı üzere, Buffon’un teorileri doğa bilimlerindeki önemli gelişmelerin habercisi olmuştur. Bunlar Cuvier’in yok oluş hakkındaki bulgularından Lyell ve diğer yerbilimcilerin dünyanın yaşını çok daha fazla hesaplamalarına ve Darwin’in evrim kuramına kadar olanlardır. Buffon’un tek başına hiçbir fikri zamanın sınamasına dayanamamıştır; fakat yine de çalışması bilimin kilometre taşlarından biridir. Çünkü kendinden önce sadece birkaç kişinin yaptığı gibi yaşamın ve yerkürenin bir geçmişe sahip olduğunu düşünmüş, konu üzerinde kafa yormuştur.

 

***

[Φ GeceKuşu]

***

Evrimsel Düşüncenin Tarihi :

1800 Öncesi

 

***

 

İnsan Popülasyonlarının Ekolojisi: Thomas Malthus

 

 

********Çağdaşları ve kendisi tarafından bir biyolog olarak değil de daha çok bir politik ekonomist olarak görünmesine karşın, Thomas Malthus (1766-1834) biyoloji tarihinde özel bir yere sahiptir. Malthus, insan doğası üzerine yeni felsefelerin ortaya çıktığı ve toplumsal devrimlerin gerçekleştiği bir zamanda büyüdü. Zamanının tersine, muhafazakâr bir yol tercih etti ve 1797 de kutsal emirleri takip ederek, insan ve toplumun sınırsız bir şekilde geliştirilebileceği fikrine saldıran yazılar kaleme almaya başladı.

 

Popülasyon büyümesi vs. besin tedariği

********Malthus en ünlü eserini “Toplumun gelecek gelişimini etkileyen popülasyon ilkeleri üzerine deneme”(An Essay on the Principle of Population as it affects the Future Improvement of Society) ismiyle 1798 yılında yayınlamıştır. Malthus kitabında, bir ulusun yasalara ihtiyaç duymadığı ve her bireyin refah ve uyum içinde yaşadığı bir noktaya ulaşabileceği fikrine karşı duyduğu şüpheleri dile getirdi. Popülasyonun büyüme hızı, her daim kendi kendini besleyebilme kabiliyetini aşacaktı. Eğer her çift dört çocuk büyütseydi, populasyon yirmi beş yıl içinde iki katına çıkardı, ve bundan sonra iki katına çıkma devam ederdi. Üç, dört, beş faktörleriyle aritmetik olarak değil, dört, sekiz, onaltı faktörleriyle geometrik olarak artardı.

1800 ile 2000 yılları arasında insan popülasyonu altı kat arttı. Gıda stokları bu hızı karşılayabilmiş midir? 2050’de öngörülen 9,2 milyarlık nüfus besleyecek yeterli gıda olacak mı?

 

********Eğer bir ülkenin popülasyonu bu şekilde bir patlama gösterecek olursa, Malthus dünyanın yiyecek kaynaklarının bu patlamaya ayak uyduramayacağı konusunda uyarıda bulunuyordu. Tarım için araziyi temizleme ya da ürün verimini arttırma daha büyük bir mahsul üretebilir fakat bu geometrik olarak değil sadece aritmetik olarak artardı. Kontrolsüz büyüyen popülasyon kaçınılmaz olarak açlık ve sefaleti getirirdi. İnsanlığın sürekli kıtlık içinde olmamasının tek nedeni, büyümesinin devamlı olarak veba, çocuk ölümü ve basit olarak orta yaşa kadar evlilikleri erteleme gibi faktörler tarafından kontrol edilmesiydi. Malthus popülasyon büyümesinin, yoksulluğu düzeltmek için harcanan çabaları yok ettiğini kanıtlamaya çalıştı. Fazla paranın fakirlere daha fazla çocuk sahibi olma imkanı sunduğunu, bunun da ulusun açlık ile olan randevusunu hızlandırmayı mümkün kıldığını düşündü.

 

İnsanlığa yeni bir bakış

********Malthus ekonomik ispatlarını, insanlığa çığır açtıran bir yolla ortaya koydu. Bireysel odaklanmadan ziyade, insanlara bireylerden oluşan gruplar olarak baktı, hepsi aynı davranış kurallarına bağlıydı. Hayvan ve bitki popülasyonlarını kullanan bir çevre bilimciyle aynı prensipleri kullandı. Ve gerçekten de, Malthus, aynı zamanda hayvanlar ve bitkiler üzerinde çalışan, insan neslini şekillendiren üretkenlik ve şiddetli açlığın aynı etkilerine işaret etti. Eğer sinekler yavru-kurt yapmada kontrolsüz olsalardı, dünya dizimize kadar onlarla dolu olurdu. Çoğu sinek (ve seçtiğiniz her hangi cinsin üyeleri) her hangi bir döl veremeden ölmelidir. Ve böylece, Darwin Malthus’un fikirlerini kendi evrim kuramına uyarladı, onun için insanların her hangi bir hayvan gibi evrilmesi gerektiği açıktı.

 

***

[Φ GeceKuşu]

***

Evrimsel Düşüncenin Tarihi :

1800'ler

 

***

Türlerin Yok oluşu: Georges Cuvier

 

********1700’lü yıllarda fosiller yaşayanların dünyasında yerlerini almaya başladılar. Kayalardan üredikleri fikri yerine, hayvan ve bitkilerin kalıntıları olarak kabul görmeye başlandı. Bir fosilin yaşayan ayrı bir türe olan benzerlikleri, başka herhangi bir şeye olan benzerliklerinden çok daha fazlaydı. On sekizinci yüzyıl geldiğinde, bilinen yaşayan türlerle bağdaştırılması zor bazı fosiller de ortaya çıkmıştı. Örnek olarak, İtalya’da günümüzde hiç fil bulunmamasına karşın fil fosilleri bulunuyordu. Mevcut fillerse Afrika’da, Hindistan’da yaşıyorlardı. Doğa bilimciler bulunan fosillerin, dünyanın başka yerlerinde yaşayan fillerle aynı olduğunu varsaydılar. Ancak, yüzyılın sonlarına doğru, Fransız bir doğa bilimci şaşırtıcı bir fikir öne sürdü ve bir zamanlar yaşamış olan bazı türlerin yerküre yüzeyinden silindiğini öne sürdü.

********Georges Couvier (1769-1832) 1795 yılında Paris’teki Ulusal Müze’ye bir çırak olarak girmişti ancak hızlı bir şekilde, hayvanların anatomisi üzerine dünyanın en başta gelen uzmanlarından birisi haline gelmişti. Bilgisini eşi görülmemiş bir ustalıkla fosilleri yorumlamakta kullandı. Hatta O’nun hakkında öyle efsaneler çıkmıştı ki, bazen bulunan birkaç kemik parçasını kullanarak daha önceden bilinmeyen bir türün bütün anatomik yapısını şaşırtıcı bir doğrulukla ortaya koyduğu söyleniyordu. Cuvier de tüm uzmanlığı ile birlikte türlerin yok olup olamayacağı tartışmasına girmişti.

Bu basım, 1780’de ilk mosasaur (deniz dinozoru) fosilinin kurtarılmasını göstermekte. Cuvier, yok oluş üzerine radikal görüşlerini desteklemek için bu fosilli kullandı.

 

********Buffon gibi daha önceden gelen bazı doğa bilimciler, türlerin yok olabileceği üzerine tartışmışlardı. Ancak Cuvier’in zamanında birçok kişi için yok oluş fikri dini açıdan sorun çıkarabilecek bir fikirdi. Eğer Tanrı dünyanın başlangıcında tüm doğayı kutsal bir plana göre yaratmış ise, bu yarattıklarının bir kısmının zamanla yok olmasına izin vermek O’nun açısından mantıksızca olacaktır. Eğer yaşam okyanuslardaki salyangozlardan insanlara ve meleklere kadar yayılan “Büyük Varlık Zinciri”ni içeriyorsa türlerin yok olması bu zincirin bazı halkalarını da ortadan kaldıracaktır.

Cuvier’in 1798 yılındaki makalesi, bir mamut (üstte) ve bir Hindistan filinin alt çeneleri arasındaki farkı gösteren bu çizimi içermekte. Bu farklar, mamutların gerçekten yok olduğu fikrini destekler.

 

********Cuvier, Paris yakınlarında bulunan fil fosilleri üzerine dikkatli bir çalışma başlattı. Bulunan kemiklerin Afrika ve Hindistan’da yaşayan fillerin kemiklerinden tartışma götürmez bir şekilde farklı olduklarını ortaya çıkardı. Hatta Sibirya’da bulunan fil fosillerinden bile farklıydı. Cuvier, fosil türlerinin yaşayan üyelerinin yerkürenin bir yerlerinde hala tanımlanmamış şekilde bulunduğu fikri ile dalga geçiyordu, çünkü basit bir şekilde bakıldığında çok iri hayvanlardı ve fark edilmemeleri mümkün değildi. Cuvier bunun yerine, bunların farklı türler olduklarını ve yok olduklarını öne sürdü. Daha sonraları, farklı birçok memeli fosilleri üzerine çalıştı ve onların da yaşayan herhangi bir türe ait olmadıklarını gösterdi. Fosil kanıtları Cuvier’i şu sonucu çıkarmaya yöneltmişti; yerküre periyodik olarak ani değişimler geçiriyordu ve her bir değişiklik sonucunda bazı türler de ortadan kalkıyordu.

 

********Cuvier yok oluş fikrini, yaşam teorisinin gelecekte açıklamak zorunda kalacağı bir gerçeklik olarak ortaya koyuyordu. Darwin'inkuramına göre, değişen çevre koşullarına uyarlanamayan ya da diğer türlerle rekabet edemeyen türler yok olacaklardır. Bunun yanında Darwin, Cuvier’in yok oluş üzerine olan tüm fikirlerini kabul etmemiştir. O’ndan önce gelen Charles Lyell gibi, Darwin de türlerin büyük “felaketler” sonucunda yok oldukları fikrine şüphe ile yaklaşıyordu. Nasıl gezegenin jeolojisi tedrici olarak değişiyorsa, türler de yeni türler ortaya çıktıkça tedrici bir şekilde yok oluyordu.

 

Ardalan yok oluşu ve felaketler

********Bu noktada, Cuvier bir dereceye kadar haklı görünmekteydi. Muhtemelen yerküre üzerinde şimdiye kadar yaşamış türlerin %99’unu yok olmuştur. Yok olan türlerin büyük çoğunluğunun nesli Darwin’in gösterdiği gibi yavaş yavaş tükenir. Paleontologlar buna “ardalan yok oluşu” adını verirler. Ancak son 600 milyon yılda birçok defalar, yaşamda “kitlesel yok oluş”lar da gerçekleşti ve geçmiş zamanlarda yaşayan türlerin yarısı ya da daha fazlası iki milyon yıllık bir süreçten daha kısa zamanda yok oldular. Bu durum jeolojik zaman aralığında sadece bir göz kırpma zamanı kadar sürer. Bunun nedenleri astreoidler, volkanlar ya da deniz seviyesindeki görece hızlı değişiklikler olabilir. Bu tür yok olmalar, yeni türlerin eskilerin nişlerini alma şansı buldukları yaşamdaki, bazı büyük geçişleri de işaret ederler. Örnek olarak memeliler, 65 milyon yıl önce yaşanan Kristase-Tersiyer arası yok oluş döneminde büyük dinozorların yok olması sonrasında baskın bir şekilde dünya yüzeyinde yayılma şansı buldular. Biz insanlar, farklı bir deyişle, bu yok oluşların çocuklarıyız.

Yaşamın tarihi, kitlesel yok oluş (kırmızı uçlar) ve ardalan yok oluş (sarı bölgeler) olaylarına işaret etmektedir.

 

***

[Φ GeceKuşu]

***

Evrimsel Düşüncenin Tarihi :

1800'ler

***

 

Erken Dönem Evrim Kavramları: Jean Baptiste Lamarck

********Türlerin zaman içerisinde yeni türlere değiştiğini, bugün söylediğimiz gibi evrildiğini, ilk öneren doğa bilimci Darwin değildi. 18. yüzyılda Buffon ve diğer doğa bilimciler yaşamın yaradılıştan beri sabit kalmamış olabileceği fikrini öne sürmeye başlamışlardı. 1700’lerin sonuna doğru paleontologlar Avrupa’nın fosil koleksiyonunu arttırmışlar, geçmişin “değişmeyen doğa” fikrinin karşısında bir görüş ortaya çıkarmışlardı. 1801 yılında, Jean-Baptiste Lamarck (asıl adı Jean Baptiste Pierre Antoine de Monet, Chevalier de Lamarck) adında Fransız doğa bilimci kavramsal olarak büyük bir adım atmış ve evrim kuramını bir bütün halinde önermiştir.

 

********Lamarck bilimsel kariyerine botanikçi olarak başladı. Ancak 1793 yılında the Musee National d'Histoire Naturelle (Ulusal Doğa Tarihi Müzesi) kurucu profesörlerinden biri oldu ve omurgasızlar üzerine bir uzman olarak çalışmaya başladı. Solucanlar-kurtçuklar, örümcekler, yumuşakçalar ve diğer kemiksiz varlıklar üzerine yaptığı sınıflandırma çalışmaları zamanının çok ilerisindeydi.

Lamarck, uzun boyunlu zürafaların daha yüksekteki yapraklara yetişmeye çalışan zürafa soylarından evrildiğine inanıyordu.

 

Kullanma ya da kullanmama yoluyla değişim

********Lamarck incelediği birçok hayvan arasındaki benzerliklere çok şaşırmış ve geniş fosil kayıtlarından da etkilenmişti. Bulguları Lamarck’a yaşamın sabit olmadığı fikrini savunmaya yöneltti. Çevre şartları değiştiğinde, organizmalar sağ kalabilmek için davranışlarını değiştirmek zorunda kalıyorlardı. Eğer organizma bir organını geçmişte kullandığından daha fazla kullanmaya başlarsa, bu durum organın kalıcılığını da arttıracaktır. Örnek olarak, eğer bir zürafa yapraklara ulaşmak için boynunu uzatırsa, ”sinir sıvısı” boynuna akacak ve boynu uzayacaktır. Sonraki gelen nesil uzun boyun özelliğini kalıtımsal olarak alacak ve devam eden nesiller boyunca yapraklara uzanmalarla birlikte boyun da uzamaya devam edecektir. Bu arada da organizmanın kullanmadığı organlar küçülmeye başlayacaktır.

 

Daha çok karmaşıklığa sürüklenen organizmalar

********Günümüzde Lamarck’ın ünlü olduğu bu tür bir evrim, Lamarck’ın önerdiği iki tür mekanizmadan biriydi. Organizmalar çevrelerine uyarlanırken doğa da acımasız bir şekilde organizmaları basit yapılardan daha karmaşık yapılara doğru yönlendirir. Buffon’da olduğu gibi, Lamarck’ta yaşamın anlık ortaya çıkan nesiller yoluyla başlamış olduğunu düşünüyordu. Ancak yeni ilkel yaşam formlarının da yaşamın tarihi boyunca ortaya çıkmaya devam ettiğini öne sürdü. Bugünün mikropları da sadece ortaya çıkmaya devam eden canlıların yeni üyeleriydi.

Lamarck, organizmaların basitten artan karmaşık biçimlere doğru ilerlediğini öne sürdü.

 

Doğal süreçlerle evrim

********Lamarck, Cuvier ve zamanının birçok doğa bilimcisi tarafından alay konusu oldu ve saldırıya uğradı. Lamarck’a bilimsel temellerde sorular yöneltirlerken, birçoğu Lamarck’ın çalışmalarının teolojik uygulamalarından da rahatsız olmuşlardı. Lamarck, yaşamın şimdiki biçimini, mucizevî müdahalelerle değil doğal süreçler yoluyla aldığını öneriyordu. Özellikle doğal teolojiyle yoğrulmuş İngiliz doğa bilimciler için bu korkunç bir durumdu. Onlara göre doğa tanrının iyiliksever tasarımının dünyadaki bir yansımasıydı. Onların gözünde Lamarck şu şekilde iddia ediyordu; her şey kör bir şekilde çalışan temel güçlerin sonucuydu. Bilimsel topluluğun kendisinden uzak durduğu Lamarck, 1829 yılında yoksul ve unutulmuş bir şekilde öldü. Ancak evrim kavramı Lamarck ile birlikte ölmedi. 1820’li yıllarda Fransız doğa bilimci Geoffroy St. Hilaire evrimsel değişimin diğer bir türünün savunucusu olurken, İngiliz yazar Robert Chambers 1844 yılında yazdığı ‘Vestiges of a Natural Creation’ adlı eseriyle evrim üzerine en çok satan eserlerden birini yayımladı. 1859 yılında da Charles Darwin, ‘Türlerin Kökeni’ adlı eserini yayınlayacaktı.

 

 

Darwin’den farklı olarak

********Darwin’in temel savunması birçok açıdan Lamarck’ın savunmasından çok farklıydı. Darwin yaşamın tarihi boyunca artan bir şekilde devam eden karmaşıklık fikrini kabul etmiyordu. Nesiller boyunca süren çevre koşullarına uyarlanma sonucu karmaşıklığın evrildiğini öne sürüyordu. Aynı zamanda türlerin yeni türlere dönüşmek yerine tümden yok da olabileceklerini önerdi. Ancak bununla birlikte Darwin, evrime kanıt olarak Lamarck’ın kanıtlarını kabul ediyordu [Körelmiş yapılar (*) ya da Yapay seçilim (**) gibi ] Ve Darwin yanlış bir şekilde, bir organizmanın sonradan (yaşam süresince) kazandığı değişikliklerin yavruya aktarılabileceğini kabul etmişti.

 

********1800’ler boyunca bilim insanları kalıtımın nasıl çalıştığını çözemediklerinden, Lamarck’ın kalıtım düşüncesi geniş oranda popülerliğini sürdürdü. Genlerin keşfi ile de bu fikir büyük oranda terk edildi. Ancak Lamarck, Darwin’in tanımladığı şekliyle “ününü hak eden bu doğa bilimci”, evrimsel değişimi ilk kez tasarlayarak biyoloji tarihindeki temel kişilerden biri haline geldi.

***

 

Notlar:

(*) Körelmiş yapılar : (ing. vestigial structure)

Bir organizmanın kendisine atasından kalan, ancak günümüzde daha az gelişmiş ve daha az işlevsel olan özellikler. Körelmiş yapılar genellikle bir soy atalarından farklı seçilim baskılarına maruz kalıp bahsi geçen özelliği aynı gelişmişlik ve işlevsellik derecesinde tutmak için seçilim büyük ölçüde azaldığı zaman meydana gelir.

 

(**) Yapay seçilim : (ing. artificial selection)

İnsanların bilinçli olarak bir organizmanın belli özelliklerini seçmesi sürecidir. Örneğin insanlar bir türün (örneğin buğday bitkisinin) yalnızca kendilerine daha fazla besini daha kolay şekilde sağlayan bireylerini ellerinde tutup yetiştirerek o türde evrimsel değişime yol açabilirler. Ziraatte iyi bilinen ıslah yöntemlerinin bir çoğu yapay seçilime örnektir. Yapay seçilim doğal seçilime benzer, ancak çok önemli bir fark, doğal seçilimde insanlar yerine doğanın kendisi seçme işini üstlenmiştir.

 

***

[Φ GeceKuşu]

***

Evrimsel Düşüncenin Tarihi :

1800'ler

 

***

Gelişimsel Benzerlikler: Karl von Baer

 

********Bir canlının yaşamı nasıl başlar? 19. yüzyıl başlarında, doğa bilimciler mikroskop başında bu soruya cevap arıyorlardı. Bu süreçte, embriyolar hakkında bir dizi ilginç gözlem yapıldı. Mesela erişkin bir tavukla erişkin bir balık çok farklı da gözükseler, embriyoları şaşırtıcı benzerlikler taşır. Öyle ki her iki türde de tek bir döllenmiş hücre bölünüp gelişerek, tüp şeklinde bir vücuda dönüşür. Çok sayıdaki ortak özelliklerden bir başkası, ikisinin de boyunlarında kavisler çizen kan damarları gelişmesidir. Balıklarda bu damarlar korunur ve bunlar sudan oksijen almaya yarayan solungaçlara dönüşür. Tavuklarda ve keza bizim gibi memelilerde, ikiyaşamlılarda ve sürüngenlerde ise bu damarlar farklılaşarak, akciğerlerde oksijen almaya elverişli ve solungaçtan çok farklı bir anatomiye kavuşur.

 

********Bu tür araştırmalar 19. yüzyıl başında özellikle Almanya’da popülerdi. O dönemin Alman araştırmacıları bu bulguları şöyle yorumladılar: Yaşam ilkel biçimlerden daha “üstün”, “yüce” biçimlere uzanan bir zincir olmalıdır (tabii ki en üstün yaşam biçimi de insandır). İnsan embriyosu gelişirken, bu zinciri adım adım tekrarlar, her bir aşamayı yeniden yaşar ve son noktada insana dönüşür. Yaşamımız bir kurtçuk olarak başlar, ardından solungaç yayları da olan balığa benzeriz, akabinde sürüngene dönüşürüz, vb. Gelişimin, evrimsel basamakları izlediği fikrine “yineleme” (İng. recapitulation) adı verildi. Hatta bazı doğa bilimciler, yinelemeli gelişimin canlılığın zamanla giderek daha yüksek biçimlere doğru değiştiğinin kanıtı olduğunu öne sürdüler.

 

Karl von Baer: yinelemeli oluş geçersizdir

********1828’ de Estonya doğumlu embriyolog Karl von Baer yinelemeli oluş üzerine yıpratıcı bir saldırıya başlamıştır. Embriyolar üzerindeki dikkatli bir gözlem onların anlamlı bir seri haline konamayacağını göstermişti. Erken safhalardan itibaren omurgalıların anatomisi ile omurgasızların anatomisi birbirinden farklıdır. Hatta omurgalıların içinde bile yinelemelioluş ile çelişen örnekler vardır. Bir insan hiç bir zaman el oluşturmak için önce bir kanat ya da toynak oluşturmaz. İnsanlar, kuşlar ve atların tamamı daha sonra farklı ergin üyelerine dönüşecek üye çıkıntıları ile yola başlarlar.

 

Bazı araştırmacılar yaşamın basitten karmaşığa doğru doğrusal bir şekilde geliştiğine inanıyorlardı (solda). Darwin ise yeni türlerin ortaya çıkmasını bir ağacın dallanmasına benzetti.

Evrim için zorlama kanıtlar

********Baer bir evrim hayranı değildi, o yüzden Darwin'inTürlerin Kökeni’nde en zorlayıcı kanıtlar olarak kendi çalışmalarını kullanması Baer için üzüntü kaynağı olmuştu. Bir tür gelişimsel programını atalarından alır ve böylece iki yakın akraba türün benzer embriyolara sahip olması beklenebilir. Zamanla soylar birbirlerinden uzağa evrildikçe, doğal seçilim (*) embriyolarını farklı yollarla değiştirir ancak ortak atadan bazı izler kalabilir. Bu erken embriyonik safhada neden az da olsa balığa benzediğimizi açıklar. Darwin yaşamın ilkelden karmaşığa doğru düz bir çizgide ilerlediğine inanmıyordu, aksine o yeni türler ortaya çıktıkça ağaç gibi dallanmış bir yaşam öngörüyordu. Bu dallanma, nihayetinde toynak, pençe ve elleri oluşturacak benzer gelişim süreçlerini ortaya çıkartıyordu.

 

********Peki ya Baer’in omurgalıların, omurgasız hayvanlar ile aynı sıraya konamayacağı iddiası? 1800’lerin ortalarında çalışan embriyologlar aradaki boşluğun doldurulamaz olmadığını göstermişlerdir. Deniz fıskiyesi (tunikat) diye bilinen bazı omurgasızlar, notokord olarak bilinen ve omurgalı embriyolarının sırtında oluşan sert, çubuk biçimindeki yapının aynısını geliştirirler. Omurgalılarda notokord omurlar arası diske dönüşür. Eğer bunlar ortak ataya dair işaretlerse, deniz fıskiyelerinin omurgalılarla yakın akraba olmasını beklemek gerekirdi ki; gerçekten de DNA (**) çalışmaları omurgasızlar arasında omurgalılara en yakın olanın deniz fıskiyesi olduğunu ortaya koymuştur.

Baer’in yaşadığı dönemden beri, omurgalılar ile omurgasızlar arasında köprü olan çeşitli tunikatlar (ergin) bulundu.

 

Tunikat larvası, omurgalı embriyosunda bulunduğu gibi bir notokorda sahiptir.

 

***

Notlar:

 

(*) Doğal seçilim: (ing. natural selection)

Bir popülasyondaki farklı genotiplerin, o popülasyonun gen sıklıklarında değişikliklere sebep olacak şekil farklılıklar göstererek hayatta kalması ya da üremesi.

 

(**) DNA : (ing. DNA)

Deoksiribonükleik asit, bir nesilden diğerine genetik bilgiyi taşıyan molekül. Daha ayrıntılı bilgi için Evrime Giriş bölümündeki DNA ile ilgili kaynağımıza göz atın.

 

***

[Φ GeceKuşu]

***

Evrimsel Düşüncenin Tarihi :

1800'ler

***

 

Biyostratigrafi (Katman Bilim): William Smith

 

 

********On sekizinci yüzyılın sonlarına gelindiğinde, yerbilimcilerin üzerine çalıştıkları kayalar ile ilgili fikirleri hala karışıktı. 1600’lerde Steno, zaman içerisinde kayaların paralel katmanlar şeklinde üst üste birikebileceğini ve üst katmanların da oyularak eski alt katmanlara ulaşılabileceğini göstermişti. Ancak yerbilimciler, var olan kayalara bakarak kayaların oluşturdukları katmanların özgün sırasını ortaya çıkarmakta büyük güçlük çekiyorlardı. Bu güçlük 1800’lü yıllarda İngiliz kanal memuru William Smith’in (solda) büyük katkıları sayesinde aşılmaya başlandı.

 

Fosiller yoluyla kayaların göreli tarihlendirilmesi

********Smith çok az miktarda eğitim almıştı ancak kanal memuru olarak güney batı İngiltere’deki Somerset Kanalı’nın kazılmasını denetlemek için altı yıl boyunca çeşitli yolculuklara çıkmıştı. Yol boyunca, kanal yapımı için kesilen kayalar sayesinde kayalar hakkında önemli bilgiye sahip olmuştu. Kayaları kazarken bulduğu fosillerin sıklıkla sıralandığını, düzenli yani aşağıdan yukarıya doğru olduğunu, gördükçe büyük bir şaşkınlığa uğramıştı. İngiltere boyunca yolculuklarına devam ettikçe, kaya katmanları aralarında aynı fosil dizilimlerine rastlıyordu. Her bir hayvanın belirli bir zaman aralığında geniş bir yaşam alanına sahip olduğunu ve bu zaman aralığının da kısmen diğer hayvanların yaşam süreleri ile kesiştiğini fark etmişti. Bu da Smith’in İngiltere’nin büyük kısmındaki kayalarda oluşan sıralanmayı fark etmesini mümkün kılmıştı.

Smith’in İngiltere Jeoloji haritası. Farklı renkler, farklı jeolojik zaman periyotlarındaki kaya katmanlarını gösteriyor.

 

********Smith İngiltere’nin ilk jeoloji haritasını yapmaya başladı. Yayınlaması on altı yıl aldı ancak zamanının üst sınıf yerbilimcileri bu terbiye görmemiş öncüyü reddettiler. Smith haritasını yayınlamasını takip eden yıllar boyunca büyük bir yoksulluk içinde yaşadı. Sadece 1831 yılında yeni nesil yerbilimciler tarafından Smith’in katkısı değer görmüştü. O yıl, Londra Jeoloji Topluluğu’nun en yüksek ödülü olan Wollaston Madalyası ile ödüllendirildi.

 

Bir devrimi tetiklemek

********Smith’in Wollaston Madalyası ile ödüllendirildiğinde, hazırlamış olduğu harita jeoloji alanında bir devrimin tetiklenmesine yardımcı olmaya başlamıştı bile. Yerbilimciler Smith’in yöntemlerini kullanarak İngiltere’ye yayılmış olan daha da eski jeolojik yapıları ortaya çıkarmaya başladılar. Aynı zamanda kıta üzerinde, Georges Cuvier ve öğrencisi Alexandre Brongniart yaklaşık aynı yöntemleri kullanarak Alp kayalıklarını (Paris bölümü) çözümlemişlerdi. Yerbilimcilerin kaçınılmaz bir şekilde açıkça gördükleri; yerkürenin birkaç bin yıldan çok daha yaşlı olduğuydu.

 

Yaşamın tarihinde bölümler

********Aynı zamanda bu haritalar, yaşamın tarihini bölümlere ayırmaya olanak sağlamıştı; tuhaf omurgasız canlılarıyla Kambriyen döneminden, Jura döneminin dinozorlarına ve daha yakın zamanların memelilerine kadar. Her bir dönemde, yaşam kendine özgü türlerin toplamıydı. Bir dönemden bir sonrakine tam olarak nasıl değiştiği şiddetli tartışmaların konusuydu. Cambridge Üniversitesi’nde yerbilimci olan Adam Sedgwick her bir jeolojik devrin başlangıcında Tanrı’nın bir şekilde yeni yaşam formlarını yarattığını önerdi. Zamanın önde gelen İngiliz anatomis Richard Owen ise Tanrı’nın zaman içerisinde temel anatomik fikir olan “ilk örnek”i (arketip) değiştirerek yeni türleri yarattığını söylüyordu. Sonunda Darwin, türlerin zaman içerisinde doğal seçilim ve diğer doğal etkenler yoluyla değişmesiyle birlikte, geride bıraktıkları fosillerin evrimi ve yaşamdaki yok oluşları (*) kaydettiğini fark etmişti.

 

 

***

Notlar:

 

(*) Yok oluş : (ing. extinction)

Bir soyun ya da türün kalan son üyelerinin ölmesi. Bir tür, türünü oluşturan tüm üyeler öldüğü zaman yok oluşa gidebilir ya da tüm türler yok oluşa gittiği zaman tüm soy da yok oluşa gidebilir.

 

***

[Φ GeceKuşu]

***

Evrimsel Düşüncenin Tarihi :

1800'ler

***

Bir örneklilik (Üniformitarianizm): Charles Lyell

 

 

********Fosilleri içeren açılmış kaya katmanları, yerküre tarihinin katastrofik değişimlerle işaretlenmiş dönemlere bölünmüş olabileceği fikrini kuvvetlendirdi. Ancak tedrici değişim de, örneğin erozyon gibi, yerküre tarihinde çok önemli bir rol oynamıştır.

 

********1800’lerin başlarında, William Smith gibi öncü araştırmacıların sayesinde yerbilimciler kaya oluşumlarını kullanarak yerküre tarihinin bir kaydını oluşturabiliyorlardı. Birçok yerbilimci, oluşturulan bu kayıtlarda, yerküre tarihinin fırtınalarla dolu geçmişini görebiliyordu. Meydana gelen beklenmedik felaketler sonucunda dünya büyük değişikliklere uğruyor, dağlar oluşuyor ve tüm bu oluşma sürecinde de birçok hayvan grubu yok oluyordu. Yok olan hayvan gruplarının yerlerini de yeni türler alıyordu. Örneğin, dev tropik bitkiler Karbonifer dönemde Avrupa’da fosillerini bırakmışlar ancak bir daha da bu bölgede görülmemişlerdir. Her ne kadar yerküre tarihi, İncil’de anlatılan şekline uymasa da, bu tür devrimsel büyük felaketler yerkürenin belirli bir yönde gidişata sahip olduğunun işareti olarak görülüyordu. Yerkürenin oluşumundan itibaren büyük felaketler dünya yüzeyini adım adım değiştirerek şimdiki yerküremizi oluşturmuşlardı. Aynı bu şekilde nasıl yerküre bir gidişata sahipse, yaşam da zaman içerisinde belirli bir yöne doğru gidiyordu.

 

Katastrofizm (Felaketçilik)

********Bu jeolojik kanıtlar ortaya çıkmadan da önce, bazı doğa bilimciler yerküre tarihinin, zaten belirli bir yön ve gidişata sahip olduğunu öne sürmüşlerdi. Buffon ve daha sonra da fizikçi Joseph Fourier yerkürenin başlangıçta erimiş, sıcak, top şeklinde kayadan oluşduğunu ve zaman içerisinde soğuduğunu öne sürmüşlerdi. Fourier, Avrupa’da fosilleri görülen tropik bitkilerin de havanın daha sıcak olduğu zamanlarda yetişmiş olabileceklerini düşünüyordu. Bazı yerbilimciler de gezegenin soğumasının sıkça anlık ve şiddetli değişikliklere yol açıp; dağların oluşmasına, volkanik patlamaların gerçekleşmesine neden olabileceğini öne sürüyordu.

********“Katastrofizm” düşüncesi üzerine 1830 yılında, İngiliz eski avukat yeni yerbilimci Charles Lyell (1797-1875) tarafından bir kavga başlatıldı. Lyell kariyerine Oxford’ta katastrofist düşünceye sahip William Buckland’ın yanında çalışarak başladı. Ancak Lyell bir süre sonra Buckland ile anlaşmazlığa düştü. Bunun nedeni de Buckland’ın katastrofist düşünceyi İncil ile bağdaştırması ve buna kanıt olarak da gerçekleşmiş son felaket diye Nuh Tufanı’nı göstermesi oldu. Lyell jeolojiyi bilimsel yöntem ve gözleme dayanan, temelsiz spekülasyonlar ya da doğaüstü açıklamalardan etkilenmeyen gerçek bir bilim haline getirmenin bir yolunu bulmak istiyordu.

 

Lyell ve Hutton’ın fikirleri bugün bildiğimiz “kaya döngüsü”nün anlaşılmasına önayak olmuştur.

 

Tedrici değişim

********Lyell, esin kaynağı olarak İskoçyalı çiftçi James Hutton’un elli yıllık fikirlerine yöneldi. 1790’larda Hutton, yerkürenin yalnızca inanılmaz derecede büyük felaketlerle değil, kolay fark edilmeyecek yavaş hareketlerle de değişim geçirdiğini ve bu değişimi şu anda bile görebileceğimizi öne sürmüştü. Yağmurlar dağları erozyona uğratırken, bir yandan da erimiş kayalar aşağıdan basınçla yeni dağların oluşmasına yol açıyordu. Bu değişimler ufacık birikimlerdir fakat yeterli zamanla muazzam sonuçlar üretebildiler. Hutton yerkürenin çok çok yaşlı olduğunu söyledi ve bir tür sürekli işleyen makina gibi bu yeniden inşa ve tahrip etme döngüsündeki gezegenimizin süreç içerisinde insanoğlu için uygun hale geldiğini düşündü.

Lyell, vadilerin yıkıcı sellerle değil erozyonun yavaş süreçleriyle biçimlendiğine dair kanıtlar buldu.

 

********Lyell Avrupa’da yolculuklara çıktı. Amacı bugün de görebildiğimiz ve yerküre yüzeyini şekillendiren tedrici değişimlerle ilgili daha çok kanıt toplamaktı. Deniz seviyesinin alçalıp yükseldiği birçok bölgenin varlığını ve dev volkanların çok daha eski kayaların üzerine yükselmiş olduğunu buldu. Deprem ve volkanik püskürme gibi süreçler dağ sıralarını oluşturmaya yeterliydi ve bu süreçler insanlar tarafından da gözlemleniyordu. Vadiler devasa tufanların değil rüzgâr ve suyun zaman içerisindeki öğütme gücünün ürünüydü.

 

Değişimin tekdüze süreçleri

********Lyell’ın jeoloji görüşü birörneklilik (üniformitarianizm) olarak bilinmeye başlandı. Bunun nedeni ise O’nun yerküreyi değiştiren süreçlerin tarih boyunca aynı kaldığı düşüncesindeki şiddetli ısrarıydı. Hutton gibi Lyell da yerküre tarihini geniş ve yönsüz olarak görüyordu. Ve yaşamın tarihi de bundan farklı değildi.

 

********Lyell, yerküre tarihini görüntüleyecek güçlü bir mercek üretmişti. Örneğin, Darwin Beagle gemisiyle yaptığı yolculuğu sırasında, Lyell’ın fikirlerini Kanarya Adaları’nda (sağda) gördüğü volkanik kayalara uygulamış ve adaların tarihçesini ortaya çıkarmıştır. Bugün uydu ölçümleri dağların yılda yaklaşık iki buçuk cm yükseldiğini ortaya çıkarıyor. Radyoaktif ölçümler de bu dağların milyonlarca yıl boyunca nasıl yükseldiğini anlamamıza yardım ediyor. Ancak Lyell bu tür jeolojik değişimlerin nedeni olan “levha tektoniği” mekanizmasını hiçbir zaman kavrayamamıştır.

 

********Bugün yerbilimciler, yerküreyi değiştiren ve geçmişte görülmüş bazı etkenlerin şimdi görülemeyeceğini bilmektedirler. Örneğin, ilk yerküre güneşten gelen ve bazılarının boyutu Mars kadar olan devasa solar bulutlara maruz kalmıştır. Yerküre tarihinin ilk bir ya da iki milyar yıllık zamanı için levha tektoniği hareketleri bizim şimdi bildiğimiz anlamıyla olmamıştır bile.

 

********Lyell aynı şekilde yaşamın tarihini anlamakta da önemli bir etkiye sahip olmuştur. Darwin’i derinden etkilemiş ve sonuç olarak da Darwin evrimi bir çeşit biyolojik birörneklilik (üniformitarianizm) olarak görmüştür. Evrim de bir nesilden bir sonrakine gözlerimizin önünde gerçekleşmiş ancak süreç bizim fark edemeyeceğimiz kadar yavaş olmuştur ve olmaya devam etmektedir.

***

[Φ GeceKuşu]

***

Evrimsel Düşüncenin Tarihi :

1800'ler

***

Genler ayrı kalıtılır: Gregor Mendel

 

********19. yüzyıl boyunca kalıtım (*), bilim insanları için sırrını korumuştur. Çocuklar, aileleri ile tam olarak aynı değillerdi, ancak nasıl oluyor da bu kadar benzerlik gösteriyorlardı? Bu sorular Charles Darwin'i hem heyecanlandırmış hem de sıkıntıya sokmuştu. Sonuçta kalıtım evrimin kalbiydi. (*) Genlerin nesilden nesile aktarılmasındaki devamlılık, doğal seçilim ile gelen değişikliklerin uzun süreli olmasını sağlarken, nesiller arası çeşitlilik ise doğal seçilim için ham madde niteliğindeydi. Darwin, bir hayvanın vücudundaki her hücrenin ufak parçacıklar saldığını ve bu parçacıkların cinsel organlara giderek orada yumurta veya spermi oluşturduğunu öne sürmüştü. Bu parçacıklar hayvan çiftleştiğinde bir araya geliyorlardı. Darwin’in bu fikre “Pangenesis” ismini vermişti ancak, bu fikir bir önem kazanamadı.

 

********İronik olarak, tam da Darwin Türlerin Kökeni'ni yayınlarken, başka biri de kalıtımın arkasındaki biyolojik mekanizma hakkında bir fikir geliştirmişti. Şu anda Çek Cumhuriyeti’nde bulunan bir manastırda Gregor Mendel adında bir rahip, bir bezelye bahçesinde kalıtım üzerine çalışmaktaydı. Bir çiftiçinin oğlu olan Mendel, her zaman bitkilere ilgi duymuştu. Viyana Universitesi’ndeyken ise matematik alanında eğitim görmüş ve nasıl deney tasarlanacağını, veri analizi yapılacağını öğrenmişti. 1850’lerde türleri birbiriden ayrı tutanın ve melezlerin oluşmasını sağlayanın ne olduğunu anlayabilmek için bir deney yapmaya karar verdi. Binlerce bezelye fidesi yetiştirdi ve kalıtsal özelliklerin nesilden nesile nasıl aktarıldığını kaydetti.

 

Atasal özelliklerin kalıtımı

********Mendel yirmi iki farklı bezelye seçti, bunları kendi aralarında çaprazladı ve bezelyenin yüzeyinin buruşuk veya düz olması gibi yedi farklı kalıtsal özelliğin görünme durumlarını kaydetti. Mendel düz ve buruşuk bezelyeleri melezlediğinde bütün ürettiği bezelyelerin düz olduğunu gördü. Ancak, eğer melez bezelyeleri kendi aralarında çaprazlarsa, ürettiği bezelyelerin dörtte birinin buruşuk olduğunu buldu.

 

********Mendel, bezelyelerin buruşukluk ve düzgünlük özelliklerinin birbiri içerisine karışmadığını, bunun yerine melez bezelyelerin her iki özelliği de taşıdığını ancak sadece düzgün özelliğin görünür olduğunu öne sürdü. Yine sonraki nesile kaltsal özellikler aktarılıyor ve bezelyelerin dörtte biri kendilerini buruşuk yapan iki buruşukluk özelliğini birden kalıtsal olarak alıyorlardı. Mendel, bilim insanlarının daha sonraları baskın ve çekinik aleller (*) olarak adlandırdıkları şeyi, keşfetmişti.

Mendel’in çuha çiçeğiyle yaptığı deneyleri, bezelyeleriyle yürüttüğü çalışma gibi sonuçlar vermedi.

 

Mendel’in çalışması fark edilmiyor

********Mendel çalışmasının sonuçlarına dikkat çekmeye çalıştıysa da bunu başaramadı. Problemlerden birisi Mendel zamanındaki botanikçilerin istatistik bilimini doğal bilimlere uygulamaya alışık olmamasıydı, bu yüzden Mendel’in keşfinin önemini fark edemediler. Ayrıca Mendel deney sonuçlarının çuha çiçeği ile tekrarlamaya çalıştığında başarılı olamadı ancak bu onun özgün görüşlerinin yanlışlığından değil çuha çiçeğinin kendine özgü genetiğinden kaynaklanıyordu. Mendel, Darwin’e de okuması için çalışmasının bir kopyasını göndermişti ama Darwin hiçbir zaman onu okumayı gerekli görmedi. Mendel’in fark ettiği örüntüler doğada herkesin görmesi için duruyordu. Hatta Darwin, aslanağzı'nın (snap dragon) renklerindeki bire üç oranını tespit etmişti ama tüm dehasına rağmen bu oranın önemini anlayamamıştı.

 

********Mendel çalışmalarını 1860’larda bıraktı ve dikkatini manastırını yönetmeye verdi. 1884’de öldüğünde, bitki yetiştirmekle oyalanan bir rahip olarak anıldı. Ölümünden 15 yıl sonra, bilim insanları, yaşamın en büyük sırlarından birini Mendel’in açıklığa kavuşturduğunu fark edebildiler.

 

***

Notlar:

 

(*) kalıtım : (İng. heredity)

Biyolojik özelliklerin, genlerin, bir dölden diğerine aktarılması. Genler hem birbirleriyle hem de bulundukları çevreyle etkileşerek, belirgin özellikleri yani fenotipleri (*) oluştururlar. Bu nedenle oğul döl ebeveynine veya akrabalarına, diğer bireylere oranla daha çok benzerlik gösterir.

 

Çevre etkileriyle köklü olarak değiştirilemeyen özelliklerin, döllenme sırasında, dişi ve erkeğin kromozomları yoluyla bir kuşaktan ötekine geçmesi, soya çekim, irs, irsiyet

 

(**) Gen : (ing. gene)

Kalıtımın birimi. Genel olarak, fenotip (*) üzerinde belirli bir etkisi olan bir DNA bölgesi anlamına gelir. Teknik olarak, anlatılan ve düzenleyici bölgeleri içeren bir DNA dizilimi anlamında da kullanılır.

 

(***) Alel: (ing. allele)

Bir lokustaki genin değişik versiyonlarından birisi. Bir popülasyondaki farklı bireyler aynı lokusta farklı allelere sahip olabilirler. Örneğin, bezelyenin rengini belirleyen lokusta sarı rengi veren alel ya da yeşil rengi veren alel bulunabilir. Aynı lokustaki farklı aleller sıklıkla büyük ve küçük harflerle birbirinden ayrılır (örneğin Y ve y alelleri gibi).

 

(*) fenotip : (ing. phenotype)

Bir organizmanın fiziksel özellikleri. Bir organizmanın morfolojisi, davranışı ya da fizyolojisinin herhangi bir yönü fenotip olarak kabul edilebilir. Fenotip, hem organizmanın kendi genlerinin hem de çevresel faktörlerin etkisi altındadır.

 

 

***

[Φ GeceKuşu]

***

Evrimsel Düşüncenin Tarihi :

1800'ler

 

***

 

 

 

Doğal seçilim: Charles Darwin & Alfred Russel Wallace

 

********Darwin’in 1835’te Galapagos Adaları’na yaptığı gezi, onun doğal seçilim üzerine düşüncelerini şekillendirmesine yardımcı oldu. Gezide, farklı çevresel nişlere uyarlanmış birkaç ispinoz türü buldu. Bu ispinozlar da gaga biçimlerine, yiyecek kaynaklarına ve yiyecekleri nasıl yakaladıklarına göre farklılaşmışdı.

 

********1859 yılında “Türlerin Kökeni”ni yayımlayarak aniden tüm biyolojiyi ters düz eden Darwin’in (solda) dehası bazen yanlış anlamalara neden olabilir. Evrim kuramının, bilim tarihinden bir katkı almadan, doğrudan Darwin’in aklından birdenbire bir bütün olarak çıktığı sanılabilir. Ancak daha önce anlattığımız tarihsel bölümlerde de görüldüğü üzere, Darwin’in kuramı için gerekli ham madde on yıllardır bilinmekteydi. Yerbilimciler ve paleontologlar yerküre üzerinde yaşamın çok uzun süredir var olduğunu, zaman içerisinde değiştiğini ve birçok türün de yok olduğunu ortaya koymuşlardı. Aynı zamanda, 1800’lerin başlarında, yaşayan hayvanları çalışan embriyolog ve doğa bilimciler bazen farkında olmayarak da olsa Darwin’in kuramının kanıtlarının önemli bir kısmını ortaya çıkarmışlardı.

 

Evrim üzerine Darwin öncesi fikirler

********Bu noktada Darwin’in dehası; bütün bu kanıtları kullanarak, türlerin ortak bir atadan nasıl evrildiği üzerine mantıklı bir mekanizma önerebilmesinde yatar. Lamarck ve diğerleri, kendi evrimsel kuramları ile yaşamın nasıl değiştiğini açıklamaya çalışmışlardır ancak birçok noktada spekülasyona bağımlı kalmışlardır. Tipik olarak, evrimin bazı çok uzun süreli eğilimler yoluyla yönlendirildiğini iddia etmişlerdir. Örneğin, Lamarck, yaşamın zaman içerisinde tek hücreli basit biçimlerden karmaşık olanlara doğru yükselmek için çabaladığını düşünüyordu. Birçok Alman biyolog, embriyonun rahimdeki gelişmesinde olduğu gibi, yaşamın da önceden belirlenmiş kurallar doğrultusunda evrildiğini düşünüyorlardı. Ancak 1800’lerin ortalarında Darwin ve yine İngiliz biyolog Wallace, birbirlerinden bağımsız olarak yaşamın değişiminin doğal ve gözlemlenebilir bir açıklamasını yaptılar. Darwin’in doğal seçilim (*) adını verdiği süreçti bu.

 

Popülasyon büyümesinin baskısı

********İlginç olan ise, Darwin ve Wallace’ın esin kaynaklarını ekonomiden almış olmalarıydı. İngiliz yazar Thomas Malthus 1797 yılında yayımladığı “Essay on the Principle of Population” (Nüfus İlkesi Üzerine Deneme) adlı kitabında popülasyon büyümesinin oluşturduğu baskı nedeniyle, yoksullara yardım amaçlı politikaların başarısızlığa mahkûm olduğunu yazıyordu. Bir ulus birkaç on yıl içerisinde nüfusunu iki katına çıkarabilirdi ama bu da tümünün yoksulluk ve açlığına yol açabilirdi.

 

********Darwin ve Wallace, Malthus’un kitabını okuduklarında, her ikisi de, hayvan ve bitkilerin de bu tür bir popülasyon/nüfus baskısına maruz kalabileceğini düşünmüşlerdi. Böcek ve solucanların çoğalarak dünya yüzeyini dizimize kadar doldurması çok zaman gerektirmiyor olmalıydı. Ancak dünya bu veya diğer türler tarafından doldurulmuyordu, çünkü türler tam kapasite ile çoğalamıyorlardı. Birçoğu daha ergin olmadan ölüyordu. Kuraklık, soğuk kışlar ve daha birçok çevresel etmene karşı savunmasızdılar. Bir ulusun olduğu gibi türlerin de besin olanakları sınırsız değildi. Bireyler farkında olmadan olsa da az bir besin kaynağı için birbirleri ile rekabet etmek zorundaydılar.

Taşıyıcı güvercin (sol alt) ve Brunner kursağını şişiren güvercin(sol alt) yabani kaya güvercininden (üstte) türemiştir.

 

Kalıtsal özelliklerin seçilimi

********Yaşamak için sürdürülen bu mücadelede sağkalım ve üreyebilmek sadece bir şans meselesi değildi. Darwin ve Wallace şunu fark etmişlerdi; eğer bir hayvan yaşamını sürdürüp başarılı şekilde çiftleşebilecek kalıtsal özelliklere sahipse, diğerlerine göre daha fazla sayıda döl bırakabilirdi. Ortalamada da, bir sonraki nesilde bu kalıtsal özellikler daha yaygın hale gelecektir, daha sonraki nesilde daha da yaygınlaşacaktır.

 

********Darwin doğal seçilim ile uğraştıkça, güvercin yetiştiricileri ile çok vakit geçirmiş ve metotlarını öğrenmişti. Yapılan işin evrimin mekanizması ile doğrudan bir görevdeşlik oluşturduğunu bulmuştu. Bir güvercin yetiştiricisi farklı boyun kıvrımına sahip güvercinler yetiştirebilmek için kendi seçtiği bireyleri çiftleştiriyordu. Benzer olarak, doğa da farkında olmadan da olsa çevre koşullarına daha uygun olan bireyleri seçiyordu. Darwin ve Wallace, yeterli zaman verildiğinde doğal seçilimin kanattan göze birçok vücut parçasını oluşturabileceğini öne sürmüşlerdi.

 

Darwin ve Wallace benzer kuramlar geliştiriyorlar

********Darwin 1830’ların sonlarında doğal seçilim üzerine kuramını oluşturmaya başladı ve yirmi yıl boyunca da sessizce üzerinde çalışmaya devam etti. Fikrini topluma sunmadan önce yeterince kanıtı toplamayı istiyordu. O yıllarda da, Güney Amerika ve Asya’nın vahşi yaşamını keşfetmekte olan Wallace’la da kısa yazışmalar yapmıştı. Wallace, Darwin’e çalışmaları için gerekli kuş türlerini sağlamış ve O’ndan da evrim üzerine olan fikirlerini yayımlamada yardım istemeye karar vermişti. 1858 yılında Darwin’e kuramını gönderdiğinde, kendi kuramının neredeyse kopyası ile karşılaşan Darwin çok şaşırmıştı.

 

********Charles Lyell ve Joseph Dalton Hooker, Darwin ve Wallace’ın kuramlarını Linnaean Topluluğu’nda sunabilmeleri için 1858’de bir toplantı organize ettiler. Darwin evrim dair temel bir kitap üzerine çalışıyordu ve bu yazdıklarını 1859’da yayımlanan “Türlerin Kökeni”ni geliştirmek için kullandı. Diğer yandan ise Wallace, gezilerine devam ederek biyocoğrafyanın önemi üzerine çalışmalarına yoğunlaştı.

********Kitap sadece “çok satan” bir kitap olmamıştı, üstelik tüm zamanların en etkili bilimsel kitaplarından birisi olmuştu. Yine de kitabın kanıt ve fikirlerin tümünün tartışılması zaman almıştır. Birkaç on yıl içerisinde, birçok bilim insanı evrim ve türlerin ortak atadan türemiş oldukları fikrinin gerçek olduğunu kabul etmişlerdi. Ancak doğal seçilim kabul görmekte daha zor zamanlar geçirecekti. 1800’lerin sonlarında kendilerine Darwinistler adını veren birçok bilim insanı ise gerçekte yaşamın zamanla nasıl değiştiği üzerine Lamarck’çı açıklamaları kabul etmişlerdir. 20 yy.da gen ve mutasyonların (**) keşfi ile de doğal seçilim sadece çekici olmaktan çıkmış, kaçınılmaz bir açıklama olmuştur.

 

***

Notlar:

 

(*) doğal seçilim : (ing. natural selection)

Bir popülasyondaki farklı genotiplerin, o popülasyonun gen sıklıklarında değişikliklere sebep olacak şekil farklılıklar göstererek hayatta kalması ya da üremesi.

 

(*) mutasyon : (ing. mutation)

DNA diziliminde, genellikle DNA'nın eşlenmesi ya da tamiri esnasındaki hatalar yüzünden meydana gelen bir değişim. Mutasyon genetik çeşitliliğin ana kaynağıdır. Genomun yapısında oluşan rekombinasyona bağlı değişiklikler mutasyon olarak kabul edilmemektedir çünkü rekombinasyon hangi genlerin aynı genomda bir araya geleceği ile ilgili değişiklikleri düzenler, fakat bu genlerin şifresini (baz dizisini) değiştirmez

 

 

***

[Φ GeceKuşu]

***

Evrimsel Düşüncenin Tarihi :

1800'ler

***

 

Erken Evrim ve Gelişim: Ernst Haeckel

 

Omurgalı embriyosu ve tunikat larvası notokorda sahiptir (farede mavi renklendirilmiş, tunikatta ince koyu çizgi).

 

Darwin, embriyolar arasındaki gizemli benzerliklerin, yaşamın doğal seçilim yoluyla evrildiği fikrini nasıl da mümkün kıldığını göstermişti. Türlerin Kökeni’nin yayınlanmasıyla birlikte, birçok bilim insanı bir sonraki mantıklı soruyu sormuşlardı: embriyonik gelişim, türlerin gerçek evrimsel tarihinin bir kaydını tutuyor muydu?

 

İlk bulgular umut vericiydi. Örneğin tulumlu adlı bazı deniz omurgasızlarının embriyolarında, notokorda denilen sert çubuksu bir yapı görülür. Omurgalı embriyolarının sırtlarında da aynı notokorda bulunur. Omurgalılarda notokorda, gelişimin sonraki evrelerinde omurlar arasındaki disklere dönüşür. Buradan yola çıkan araştırmacılar, tulumlu tipinde bir hayvanın, omurgalıların atası olabileceğini öne sürmüşlerdi. Yakın zamanlı DNA çalışmaları tulumluların gerçekten de omurgalılara, böcekler veya solucanlar gibi omurgasız hayvanlardan daha yakın olduğunu gösterdi.

 

Bireyoluş soyoluşu yineliyor… ya da öyle mi?

Evrimsel embriyo çalışmaları, 1800’lerin sonlarında, Ernst Haeckel (solda) adındaki, tam olarak dürüst olmasa da, sıra dışı, dahi bir bilim insanının çabaları ile zirveye ulaştı. Haeckel, Darwin’in savunucusuydu, ama aynı zamanda da, Darwin öncesi kuramı kabul ediyordu. Buna göre de yaşam bir dizi ardı ardına yükselerek gelen form oluşturmuştur ve yüksek formların embriyoları da düşük formları “özet”lemektedir. Yani embriyonun gelişimi boyunca, düşük formların özellikleri kronolojik bir sıra şeklinde yinelenmektedir. Haeckel, zamanın seyri süresince evrimin, yeni yaşam formları üretmek için yeni aşamalar eklediğine inanıyordu. Bu nedenle, embriyonik gelişim aslında evrimsel tarihin kaydıydı. Tek bir hücre, amip benzeri atalarına benzerken, gelişiyor ve ilerleyerek bir deniz fıskiyesine, bir balığa, vs. benziyordu. Fikirlerinin gücünü arttırmakta ustalaşmış Haeckel, süreç için de bir isim icat etmişti: “Biyogenetik Kanunu”, ek olarak da cazip bir parola: “bireyoluş, soyoluşu yineler.”

 

Ancak gerçekte embriyoların gelişimi, Haeckel’in iddia ettiği şekilde evrimsel ilerleyişi harfi harfine yansıtmaz. Ancak Haeckel, Biyogenetik Kanunu’na o kadar inanmıştı ki, bunu desteklemek için verileriyle oynadığı bile oldu. Haeckel’in ilksel memelilerden olan dikenli karıncayiyenlerin (echidne) gelişimini anlatan çizimleri bunun örneklerindendir. Bu çizimlerde Haeckel, ekidnelerde erken evrelerde ortaya çıkan üye çıkıntılarına çizimlerinde yer vermemiş, tezini desteklemek üzere ekidne embriyosunda üyeleri geç gelişir gibi göstermiştir. Haeckel’in zamanında bazı biyologlar onun bu numarasını farketmişlerdi. Buna rağmen Biyogenetik Kanun zamanında son derece popülerleşmiş ve Haeckel’in açıklamaları biyoloji ders kitaplarında dahi yer bulmuştu.

 

Biyogenetik Kanunu yıkılıyor

Yüzyılın bitişi ile bilim insanları, Haeckel’in sözde kanununu geçersiz kılan birçok olay keşfettiler. Haeckel’in düşüncelerini benimseyenler, bu olayları kanıtlanmış kuralın dışındaki istisnai durumlar olarak göstermeye çalıştılar. Haeckel’in esas yıkımı ise genetik ve modern sentezin doğuşu ile gelmiştir. Haeckel, evrimin “yüksek” formları oluşturacak şekilde bir “yön“e sahip olduğunu belirten basit Lamarkçı kuramı desteklemişti. Ama sonradan keşfedilen genler, embriyonik gelişim oranını ve yönünü kontrol ediyorlardı. Genler tek tek mutasyona uğrayabilir ve embriyoların gelişme sürecinde değişikliklere yol açabilirdi. Bunu yaparken de gelişme sürecindeki herhangi bir noktaya yeni safhalar eklenmesi ya da bu safhaların süreçten çıkarılması (gelişimin hızlanması ya da yavaşlatılması) şeklinde olabilirdi.

 

Haeckel yaşam ağacının zirvesine yerleştirdiği insanı (Almancada "Menschen"), yaşam formlarının en üstünüdür biçiminde düşündü (sol). Sağdaki resim ise aynı bakışın akrabalık dallarına dökülmüş halidir. Fakat modern kanıtlar Haeckel’in ve yukarıdaki gösterimin doğru olmadığı yönündedir.

 

Embriyonik gelişim evrimin geçmiş adımlarını bir nebze yansıtır. Ama evrim Haeckel’in iddia ettiği gibi doğrusal bir süreç değildir. Bir embriyonun farklı bölümleri farklı biçimlerde evrilebilir. Örneğin iki akraba türü karşılaştırdığımızda birinin ön üyelerinin, diğerininse arka üyelerinin daha türemiş biçimler aldığını bulabiliriz. Sonuç olarak, Biyogenetik Kanun 20. yüzyılda terk edilmiştir. Bu düşünsel değişim, bilim insanlarının embriyonik gelişime bakışlarının önündeki kısıtları kaldırmış, araştırmacılar evrim sonucu ortaya çıkan gelişimsel örüntüleri daha iyi kavrayabilmiştir. Hem bu değişim, hem de gelişimi kontrol eden bazı özgül genlerin keşfi, yakın zamanda evrimsel gelişim alanında harikulade araştırmaların önünü açmıştır.

 

***

[Φ GeceKuşu]

***

Evrimsel Düşüncenin Tarihi :

1800'ler

 

***

 

Biyocoğrafya: Wallace ve Wegener

 

********“Doğal seçilim yoluyla evrim kuramı Charles Darwin tarafından önerilmiştir (ve aynı zamanda da Alfred Russel Wallace tarafından).” Bu örnekte olduğu gibi bugün Alfred Russel Wallace’ın (solda) adı genellikle parantezler içinde bir detay olarak geçmektedir. Buna karşın Wallace, özellikle doğayı evrim kuramını kullanarak yorumlayan büyük bir doğa bilimcidir. Bilim dünyasına yaptığı en önemli katkılarından birisi modern biyocoğrafya biliminin kurulumunda yaptığı katkıdır. Bu bilim dalında türlerin dünya üzerine nasıl dağıldıkları ve bu şekilde dağılmalarının nedenleri araştırılır.

 

********Wallece’ın1876’da yayınlanan "Hayvanların Coğrafik Dağılımı" adlı kitabında kendi adlandırdığı biyocoğrafik bölgelerde yaşayan hayvanları betimlediği levhalar bulunmakta. Burada Borneo ormanlarında bulunan tipik memeliler resmedilmiş.

 

Türlerin dağılım alanlarının örüntüleri

********Wallace 1848 yılında Amazon ve Güneydoğu Asya yolculuklarına başladığında, evrim fikrini zaten kabul etmişti. Yolculuklarında, coğrafyanın türlerin yayılma alanlarını nasıl etkilediğini göstererek evrimin gerçekten gerçekleştiğini anlatmaya çalıştı. Yüz binlerce hayvan ve bitkiyle çalıştı, her birinin nerede yetiştiğini çok dikkatli bir şekilde not aldı. Bulduğu türlerin yayılma örüntüsü, evrim için önemli bir kanıt niteliğindeydi. Örneğin, nehir ve sıradağların birçok türün yayılış sınırlarını oluşturduğunu gördüğünde şaşkına dönmüştü. Türlerin belirli iklimlerde yaşayabilecek uyarlanımlarla yaratılmış olduğu açıklaması, eskiden gelen geleneksel bir açıklamaydı ancak Wallace benzer iklim şartlarında çok farklı türlerin yaşadığını gördüğünde bu açıklamanın bir anlamı kalmadığını görmüştü.

 

********Wallace, Darwin’in Türlerin Kökeni’nde vardığı bir sonuca büyük oranda ulaşmıştı, bu da biyocoğrafyanın “kalıtımın basit bir kaydı” olduğu sonucuydu. Türler yeni yaşam alanlarında koloni kurarken eski yayılma alanlarıyla aralarına dağ sıraları ya da diğer engeller girdikçe bugün sahip oldukları dağılımlara da ulaşmış oluyorlardı.

Bu harita Wallece’ın kitabında, dört alt-bölgesiyle (kırmızı hatlar) birlikte, Doğu biyocoğrafik bölgesini göstermektedir. “Wallece’ın Hattı”okla gösterilmektedir.

 

********Wallace biyocoğrafya çalışmalarını zorlayarak ölçekleri Darwin’in ölçeklerinden daha ileriye götürmeye çalıştı. Örneğin, Endonezya’daki gezisine devam ettikçe, takımadaların kuzeybatı kısmı ile güneydoğu kısımlarının benzer iklim ve araziye sahip olmalarına karşın aralarındaki keskin ayrımı gördüğünde çok şaşırmıştı. Sumatra ve Java ekolojik olarak daha çok Asya anakarasına benzerken, Yeni Gine daha çok Avustralya’ya kıtasına benziyordu. Daha sonradan “Wallace’ın Hattı” adı verilen bir hatla adaları net bir şekilde birbirinden ayırdı. Ardından yerküre üzerinde altı büyük biyocoğrafik bölge tanımladı, Wallace’ın Hattı Doğu ve Avustralya bölgelerini birbirinden ayırmış oluyordu.

 

Levha tektoniği

********Wallace’ın dünya üzerinde tanımladığı biyocoğrafik bölgeler kabaca kıtalar ile çakışmaktadır. Ancak yirminci yüzyılda, bilim insanları yaşam tarihi boyunca biyocoğrafyanın çok daha dinamik olduğunu fark ettiler. 1915 yılında Alman yerbilimci Alfred Wegener (solda), aynı bitki ve hayvan fosillerinin Atlantik’in karşı kıyılarında da bulunduğunu keşfettiğinde şaşırmıştı. Okyanus, canlıların kendi başlarına geçemeyecekleri kadar büyük olduğundan, kıtaların bir zamanlar birbirleriyle bağlantılı olması gerektiğini öne sürdü. 1960 yılına gelindiğinde ise, bilim insanları okyanus tabanını haritalandırmışlar ve kıtaların ayrılmasını olası kılan levha tektoniği mekanizmasını açıklamışlardır.

Wegener bazı canlıların fosil dağılımının, onun kıtaların bir zamanlar birleşik olduğu kuramını desteklediğini fark etti.

 

********Şimdilerde biyocoğrafyacılar için, kıtalar birbirleriyle çarpışabilir ve barındırdıkları türler birbirlerine karışabilir, kıtalar ayrıldığında da yeni türleri almış olabilirler. Afrika, Güney Amerika, Avustralya ve Yeni Zelanda bir zamanlar tek bir dev kıtanın, Gondvana’nın parçalarıydılar. Önce Afrika, sonra Yeni Zelanda ve en son da Avustralya ve Güney Amerika kıtaları birer birer ayrıldılar. “Midge” olarak bilinen böceklerde olduğu gibi bazı türlerin evrimsel ağaçları da aynı örüntüyü gösterirler. Örneğin, Güney Amerika ve Avustralya midge böceklerinin birbirlerine yakınlıkları, Yeni Zelanda türlerine olan yakınlıklarından daha fazladır. Bu üç kıtanın böceklerinin birbirlerine olan yakınlıkları, Afrika böceklerine olan yakınlıklarından daha fazladır. Diğer bir deyişle, sadece birkaç hafta yaşayabilen bir böcek, biyocağrafyacılara kıtaların on milyonlarca yıllık hareketlerini anlatabilir.

Yerküre kabuğu kesintisiz gibi görünüyorsa da, gerçekte yap-boz gibi birbirine geçen levhalardan oluşmaktadır.

 

***

[Φ GeceKuşu]

***

Evrimsel Düşüncenin Tarihi :

1800'ler

 

***

Hominid fosilleri, İnsanın Evrimi: Thomas Huxley & Eugene Dubois

 

********Charles Darwin Türlerin Kökeni’ni yazdığında, insanların da nasıl meydana geldiğini düşünmesi gerekiyordu. Kalıtsal olarak insanlar da her bir nesilde çeşitlilik gösteriyorlardı ve bazı bireyler diğerlerinden daha çok çocuğa sahip olur ki bu da doğal seçilimin temel gereklerinden biriydi. Ancak, evrim üzerine yazdığı ilk kitapta taktiksel kararı insanlar üzerine yazmamaktı. 1857 yılında, Darwin Türlerin Kökeni’ni yayımlamadan iki sene önce Wallace, Darwin’e gönderdiği bir mektubunda, çıkacak kitabında insanın evrimi konusundan bahsedip bahsetmeyeceğini sormuştu. Darwin’in cevabı şu şekilde olmuştu: ” Bu şekilde önyargılarla çevrilmiş bir haldeyken, sanırım konuyu açmaktan tümüyle kaçınmalıyım, yine de bu konunun bir doğa bilimci için en önemli ve ilginç bir soru olduğunu kabul etmeliyim.”

 

********Ancak Darwin, insan evrimi üzerine bir hipotez kuracak fosil kaydı olmadığını da biliyordu. Yıllar boyunca, doğa bilimciler yok olmuş hayvan fosillerinin yanlarında taştan bazı aletler bulmuşlardı. Fakat 1800’lerde bile bu buluntuların sadece birkaç binli yaşlarda oldukları ve zamanla ortadan kaybolmuş vahşi kabileler tarafından yapıldıkları düşünülüyordu.

 

İlk insan fosilleri keşfediliyor

 

********1857 yılında ilk insan fosil parçası ortaya çıkarıldığında, doğa bilimciler buldukları şeyin gerçekten ne olduğunu tanımlamakta zorlandılar. Neander vadisindeki Feldhofer Grotto’da çalışan Alman madenciler kazıları sırasında bir kafatasının üst kemiğini ortaya çıkarmışlardı. Bir şekilde insana benzese de belirgin bir şekilde daha kalındı ve çok daha büyük bir kaş çıkıntısına sahipti. Acaba bulunan kafatası, bir zamanlar yaşamış ve yok olmuş insan benzeri kadim bir türe mi aitti? Ya da bulunan bu Neanderthal insanı Homo sapiens türünün sıra dışı bir üyesi miydi? Kafatasını tanımlayan ilk doğa bilimcilerden Alman Herman Schaaffhausen kafatasının Homo sapiens türüne ait sıra dışı bir üye olduğuna ikna olmuştu. Kafatasının, yok olmuş mağara ayılarının ve mamutların yanında bulunmuş olduğu gerçeğini önemsememiş ve daha yakın zamanlarda yaşamış bir barbar olabileceğini iddia etmişti. Belki de Romalı tarihçilerin bahsettikleri vahşi kabilelerden birinin üyesiydi

 

********Darwin’in Türlerin Kökeni’ni yayınlamasından kısa bir süre sonra, Almanya’da bulunan bu kafatası Darwin’in büyük savunucusu Thomas Huxley’nin (solda) dikkatini çekmiştir. Huxley, zamanının Avrupa merkezli bazı kavramlarını paylaşmaktaydı. O dönemde kafatası yapıları karşılaştırıldığında, Avustralyalı Aborijinlerin görece düşük yapısı ve daha kalın kaş yapıları ile karşılaştırıldığında, Avrupalıların en gelişmiş beyinlere sahip olduğu düşünülüyordu. Bu görüş Huxley’nin, Neanderthalleri Homo sapiens türünün birazcık daha düşük bir pozisyonunda olduğunu düşünmeye yöneltmişti.

 

Darwin insanın kökeni üzerine kitabını yayınlıyor

********Tüm bu belirsizliğin arasında, Darwin insanın kökeni hakkında bir şeyler söylemeye karar verdi. 1871 yılında "İnsanın Türeyişi" (The Descent of Man and Selection in Relation to Sex) adıyla yayınladığı kitabında bilinen tüm kanıtların insanlar ile maymunların ortak atadan evrildikleri sonucunu gösterdiğini öne sürdü. İnsan ortak ata kökeninin Afrika’da olduğunu ve tedrici bir şekilde değişerek şimdiki haline geldiği fikrini ortaya koydu. Çalışan tek evrimsel baskının doğal seçilim olmadığını öne sürdü. Kadınlar erkeklerde değişik kalıtsal özellikleri tercih ediyordu ki Darwin buna eşeysel seçilim (*) adını verdi. Bu sayede de soylar arasındaki farklılıklar ortaya çıkıyordu. Darwin’in fikirleri eski dengi Alfred Russel Wallace’ı ikna etmemişti. Wallace bizim fazla geniş beyinlerimizin gereğinden çok daha güçlü olduğunu düşünüyordu. Bir maymunun aklından birazcık daha fazla gelişmiş bir akıl, sağ kalmayı başarmaya yeterdi. Bu nedenle insanın yaradılışının ilahi bir müdahaleyle olduğu sonucuna vardı.

 

Daha çok insan fosili keşfediliyor

********Fosiller bu tartışmanın sonuçlanması için çok kritikti ancak yeni fosillerin ortaya çıkması nadir oluyordu. 1886 yılında Neanderthal fosilleri ikinci kez bulundu ve bu sefer fosiller çene kemiğini, iskeletin bazı diğer kısımlarını da içeriyordu. Belçika’da Spy kentinde kadim kayalarda bulunan fosiller Neanderthal’lerin birkaç yüzyıl önce yaşamış barbar kabileler olmadıklarını gösteriyordu. Bir sonraki yıl, Hollandalı genç anatomist Eugene Dubois (solda) ilk insan fosillerini bulabilme umuduyla Endonezya’ya doğru yola çıktı. Endonezya’da orangutanlar yaşadığından ve Dubois Hollanda Kraliyet Doğu Hint Ordusunda subay-doktor olarak bir iş ayarladığından, bu yolculuk araştırma yapılabilmek için çok iyi bir fırsat olarak karşısına çıkmıştı. 4 yıllık uğraşıdan sonra Doğu Java’da Solo Nehri kenarında bir hendek kazarken aradığını buldu. Bulduğu fosil parçaları ne tam bir insan gibiydi ne de bir maymun gibiydi. Dik duruyordu ancak insan olarak sınıflandırılamayacak kadar küçük bir beyne sahipti. Bu tür Pithecanthropus erectus olarak bilinmeye başlandı, anlamıysa “dik duran maymun-adam”dı.

 

 

The Homo erectus’un Dubois tarafından keşfedilen kafatası üst kemiği.

 

Fosil kanıtları ve insanın evriminin kabul edilişi

********Dubois buluşunu savunmak üzere 1895 yılında Avrupa’ya geri döndü. Bazı şüphecilerin sert muhalefet ile karşılaştı. Bazıları maymun benzeri kafatası ile insan benzeri bir uyluk kemiğinin aynı iskelet ait olup olmadığını merak ediyordu. Bazıları ise kafatasının Neanderthal kafatasına benzediğini düşünüyordu. Fosilleri üzerine yapılan tartışmalardan gücenen Dubois, onları başka bilim insanlarının görmesine izin vermeyip sakladı. Ancak zaman içerisinde, Asya’da daha fazla fosiller ortaya çıktıkça, bilim insanları Dubois’in gerçekten de kadim Homo erectus türünün ilk temsilcisini bulduğunu fark ettiler.

 

********20. yy da daha birçok insan ve hominid (**) fosili bulundu. Bugün itibariyle en eskisi altı milyon yıl önceye giden yirmi hominid tür tanımlandı. Bulunan fosiller, Darwin’in düşündüğü gibi, Afrika kökenini gösteriyor. Önceden, insansı evriminin tek bir türeme hattından meydana geldiği ve ilkel formlardan daha gelişmiş formlara doğru ilerlediği düşünülmüştü. Gerçekte ise, insansı evrimi son 30 bin yıl öncesine kadar, yakın dallarda bir kaç türden aynı anda türemiştir.. Bu geniş bilgiye ek olarak, insan, insansı maymun ve hatta Neanderthallerin DNA’larının karşılaştırılması ile elde edilen bilgiler de eklenmiştir. İnsanın evrimi ile ilgili birçok soru cevaplandırmayı beklerken, bilim insanları bu türlerin ayrımı üzerine birçok kanıtlar bulmaya devam ediyorlar.

 

 

***

Notlar:

 

(*) Eşeysel seçilim : (ing. sexual selection)

Bir organizmanın üremek için eş bulması ya da çiftleşmede başarılı olması üzerine etki eden seçilim. Bu tür seçilim canlının hayatta kalmasını zorlaştırıyor gibi gözüken ama çiftleşme şansını artıran ıralar meydana getirebilir.

 

(**) Hominid : (ing. hominid)

İnsanlar ve nesli tükenmiş akrabaları (yani insan/şempanze ayrımının insan tarafındaki organizmalar) için kullanılan isim. Bazı bilimadamları bu terimi insanlar, diğer büyük insansı maymunlar (goriller, şempanzeler, bonobolar ve orangutanlar) ve bunların nesli tükenmiş akrabalarını da içeren daha büyük bir grup için kullanırlar. Bunlara ne isim verilirse verilsin önemli olan bu türlerin herbirinin birbirleriyle akraba oldukları gerçeğidir.

 

***

[Φ GeceKuşu]

***

Evrimsel Düşüncenin Tarihi :

1800'ler

***

Kromozomlar, Mutasyon ve Modern Genetiğin Doğuşu: Thomas Hunt Morgan

 

********Mandel'in 40 yıl önce kalıtım hakkında fark ettiklerini, Avrupa’da ki çeşitli bilim insanı 1900’de fark ediyordu. Ancak aynı sonuca çok daha değişik bir yoldan ulaşmışlardı.

Bir bitki hüceresinde, koyu şekilde resmedilmiş kromozomlar kopyalanıyor ve yavru hücrelere dağılıyor.

 

Kromozomlar genetik malzemeyi taşırlar

********Ondokuzuncu yüzyıl hücre biyologları, hayvan ve bitki hücrelerinin çekirdek olarak bilinen merkezi bir bölüme sahip olduklarını keşfettiler. Her bir çekirdek bir grup çubuk şeklinde yapılar içeriyordu. Normal bir hücre bölündüğünde, çekirdeğinde yeni yapılmış bir grup çubuksu yapıyla yeni bir hücre oluşuyordu. Bu çubuklar, renkli boyaları emme yollarından dolayı kromozom (*) olarak adlandırıldı. Ancak sperm ve yumurta hücreleri bu grubun sadece yarısını içeriyor ve bir sperm bir yumurtayı döllediğinde, kromozomlar bir araya gelip bütünü oluşturuyorlardı.

 

********Bilim insanları kromozomların bireyi oluşturmak için gerekli bilgiyi depoladıklarını ve bu bilginin de kalıtım yoluyla nesilden nesile aktarıldığını farkettiler. Her bir kromozom birçok farklı kalıtsal özellik bilgisini içeriyordu ve bilim insanları belirli bir kalıtsal özellik için sorumlu her bir kromozomal bölgeye "Gen" (*) adını verdiler.

 

Mendel’i tekrar keşfetmek

********1890’ların sonlarına doğru, Hollandalı botanikçi Hugo DeVries (*) ve birçok diğer bilim insanı çaprazlama deneylerini tekrarladılar ve Mendel’in 3’e 1 oranını tekrar keşfettiler. Ancak yeni kuşak deneylerde nelerin olduğunu daha net bir şekilde yorumlayabiliyordu. Her birimiz ebeveynlerimizden birer tane gelen, aynı genin iki kopyasını taşıyoruz ancak birçok durumda sadece bir kopya bir kalıtsal özelliğin ortaya çıkmasını sağlarken diğer kopya ise maskeleniyor. İşte burada da, Mendel’in düz ve buruşuk bezelye tanelerinin 3’e 1 oranı işlemekteydi.

 

 

Mutant gen = yeni türler?

********Bilim insanları evrimin, muhtemelen genler değiştikçe meydana geldiğini düşünüyorlardı. DeVries eğer bir gen değişmişse yani mutasyona (*) uğramışsa tek bir sıçrayışta yeni bir türün oluşacağını iddia ediyordu. Ancak kimse detaylı bir çalışma yapılmadan hangi mutasyonun olduğunu söyleyemiyordu. Bu ise Columbia Universitesi biyologlarından Thomas Hunt Morgan’ın (solda) laboratuvarında mümkün hale geldi.

Moragan’ın deneyleri resimdekiler gibi kırmızı ve beyaz gözlü meyve sinekleri içeriyordu.

 

********Morgan binlerce meyve sineği çaprazladı; çalışma grubuyla x-ışınları, asitler ve toksik maddeler kullanarak mutant sinekler yaratmaya çalıştı. Sonunda, araştırmacılar değişmemiş bir sinek soyunda bir süpriz ile karşılaştılar. Bu soyda her bir sinek kırmızı gözlü doğmuştu ta ki bir gün beyaz gözlü bir sinek pupadan çıkıncaya kadar. Beyaz-gözlü sinekte bir şey aniden değişmişti. Resim altyazısı çevrilmemiş: Resimdekiler gibi Moragan’ın deneyleri için kırmızı ve beyaz gözlü meyve sinekleri gerekliydi.

 

Mutasyon türleşme ile aynı değildir

Morgan meyve sineğindeki genlerden birinin değiştiğini ve bunun sonucu olarak da yeni tür bir gözün üretildiğini farketti. Beyaz gözlü sinek ile kırmızı gözlü bir sineği çiftleştirdiğinde kırmızı gözlü melez bir nesil elde etti. Ve melezleri kendi içinde çiftleştirdiğinde bazı torunların da beyaz-gözlü olduklarını gördü. Oranları üç kırmızıya karşılık bir beyazdı. İşte bu bir mutasyondu, ancak DeVries’in tanımına uymuyordu. DeVries mutasyonların yeni bir tür yarattığını düşünmüştü ancak beyaz göz mutasyonu kazanan sinek aynı türün bireyi olarak kalmıştı. Diğer meyve sinekleri ile eşleşebiliyor ve Mendel’in anlattığı tarzda beyaz göz geni sonraki nesillere de geçiyordu.

 

Genetik doğuyor (*)

Morgan gibi bilim insanlarının çalışmaları yeni bir bilim ortaya çıkardı, genetik. Genlerin moleküler yapılarının keşfedilmesi için 1953 yılına kadar beklemek gerekti. Ve ancak bu tarihten sonra bilim insanları hücreler tarafından protein yapımında DNA kodunun nasıl kullanıldığını anlayabildiler. Ancak 1920 yıllarında bile, genler hakkında bilim insanlarının başını ağrıtan birçok paradoks ortaya çıkarılmıştı. Genler her zaman, dominant veya çekinik sürümlerden birini almıyordu. Mutasyonlar aynı genin birçok farklı sürümünü meydana getirebiliyordu (alel olarak adlandırılıyor). Bazı durumlarda tek bir mutasyon bir organizmada kırmızı gözü beyaz göze değiştirmek gibi büyük değişikliklere yol açıyorsa da, birçok mutasyon buna neden olmaz. Bu yüzden birçok kalıtsal özellik, birden fazla değişik genin birlikte çalışmasına dayanır. Genlerden yalnızca birinin mutant hale gelmesi de sadece küçük bir etki yaratacak ve tümünü değiştirmeyecektir.

 

 

***

Notlar:

 

(*) Hugo DeVries (1848-1935):

Genetiğe yaptığı katkılarla ün kazanan Hollandalı botanikçi. İlk kez Mendel tarafından elde edilen sonuçları yeniden elde etti ve incelediği bitkilerde genetik değişimi tanımladı. DeVries gözlemlerine dayanarak, bireysel mutasyonların geniş kapsamlı etkiler yarattığını ve tek bir basamakta türleşmeye neden olabileceğini iddia etti. Ancak daha sonra T.H. Morgan birçok mutasyonun hayli küçük etkiler yarattığını gözlemledi. Sonradan anlaşıldığı üzere DeVries, mutasyonlarda tipik olarak gerçekleşen baz dizilimindeki küçük değişiklikleri değil kromozom sayısındaki değişimi gözlemlemişti.

(*) Kromozom : İng. chromosome

Prokaryot ve ökaryot hücrelerin çekirdeğinde bulunan, üzerlerinde genleri taşıyan DNA ve nükleoproteinden oluşmuş, sayısı ve şekli her canlı için sabit ve belli olan, hücre bölünmesi sırasında hücre çekirdeğinin içinde beliren ve kromatin ipliklerinin parçalara ayrılmasıyla oluşan, bazı karekterlerin yeni bireylere geçmesini sağlayan kıvrık çubuk biçimindeki yapılar.

........Kromozomlar üzerinde genler dizilidir. Her kromozom çok uzun bir DNA molekülü ile bu molekülle birlikte bulunan proteinlerin çok sayıda sarmallar meydana getirmesiyle hücre bölünmesinin metafaz safhasında belirgin olarak ortaya çıkar. İnterfazda sarmalların kısmen ya da tamamen çözünmesi sebebiyle ayırt edilemezler. Prokaryot hücrelerin tek DNA molekülüne de kromozom denir.

(*) Mutasyon : (ing. mutation)

DNA diziliminde, genellikle DNA'nın eşlenmesi ya da tamiri esnasındaki hatalar yüzünden meydana gelen bir değişim. Mutasyon genetik çeşitliliğin ana kaynağıdır. Genomun yapısında oluşan rekombinasyona bağlı değişiklikler mutasyon olarak kabul edilmemektedir çünkü rekombinasyon hangi genlerin aynı genomda bir araya geleceği ile ilgili değişiklikleri düzenler, fakat bu genlerin şifresini (baz dizisini) değiştirmez.

(*) Gen : (ing. gene)

Kalıtımın birimi. Genel olarak, fenotip üzerinde belirli bir etkisi olan bir DNA bölgesi anlamına gelir. Teknik olarak, anlatılan ve düzenleyici bölgeleri içeren bir DNA dizilimi anlamında da kullanılır.

(*) Genetik : İng. genetics

Kalıtım bilimi, Gen bilimi. İnsan, hayvan ve bitkilerde soya çekim, evrim ve değişim olaylarını inceleyen biyoloji dalı.

 

***

[Φ GeceKuşu]

***

Evrimsel Düşüncenin Tarihi :

1900’lerden Günümüze

***

 

Rasgele Mutasyonlar ve Evrimsel Değişim: Ronald Fisher, JBS Haldane ve Sewall Wright

 

Türlerin Kökeni’nin yayımlanmasından sonraki 70 yıl boyunca,Lamarck'ın gölgesi Darwin’in üzerinde sonsuza kadar kalacak gibi görünüyordu. Bir taraftan da çoğu biyolog evrim gerçeğini, yaşayan türlerin tek bir ortak atadan zaman içinde dönüşerek meydana geldiklerini, benimsemiş bulunuyordu. Fakat doğal seçilimin işleyişi ki Darwin’e göre evrimin lokomotifiydi, tartışmalı kalmaya devam ediyordu. Çoğu biyolog, her bir nesil içinde ortaya çıkan çeşitlilikte, her soyu bugün bulunduğu duruma doğru iten yerleşik bir “yön” bulunması gerektiğini iddia etmiştir.

 

1900’ler civarında Mendel'in bulgularını yeniden keşfeden bu ilk genetikçilerden çoğu da doğal seçilime karşıydılar. Ne de olsa Darwin, doğal seçilim için küçücük çeşitliliklere yol açacak şekilde tedrici değişim yaratan bir mekanizma, demişti.. Fakat Mendelciler, alellerin kodladığı kalıtsal özellikler arasında büyük farklar buldular. Bir bezelye, düz ya da buruşuk oluyordu, aradaki başka bir biçimde değil. Bir alelden diğer bir alele atlamak için, evrimin dev sıçramalarla sürmesi gerekiyordu ki bu fikir Darwin’le çatışıyor gibi görünmekteydi.

Mendel dünyasında doğal seçilim

 

Fakat 1920’lerde, genetikçiler doğal seçilimin gerçekten de genler üzerine etki edebildiğini fark etmeye başladılar. Net olarak bilinen bir şeyse, ortaya çıkan herhangi bir kalıtsal özelliğin genellikle birden fazla genin ürünü olduğuydu. Bu kalıtsal özelliği meydana getiren genlerden herhangi birinde gerçekleşecek bir mutasyon, karakterde çok şiddetli dönüşümler yerine küçük değişimler şeklinde de ortaya çıkabilmekteydi. Önemli diğer bir gelişme ise, önde gelenleri Ronald Fisher (üstte solda), JBS Haldane (üstte sağda) ve Sewall Wright (altta sağda) olmak üzere bazı bilim insanlarının, doğal seçilimin Mendel dünyasında nasıl işlediğini göstermesiydi. Onlar da diğer genetikçiler gibi üreme deneylerini yürüttüler, fakat ayrıca yeni bir şey daha yaptılar; evrimin karmaşık matematiksel modellerini inşa ettiler.

 

Küçük, şiddetli olmayan, değişimler

“Popülasyon genetiği” olarak bilinen yaklaşımları, mutasyonların nasıl oluştuklarını ve doğal seçilim tarafından tercih edilen mutasyonların popülasyonun tümüne nasıl yayıldıklarını ortaya çıkardı. Getireceği en ufak yarar bile, bir alelin tüm bir hayvan ya da bitki topluluğunda hızlı bir şekilde yayılmasını ve diğer toplulukların yok olmasını sağlayabilir. Şiddetli mutasyonların genellikle yararlı olmasından çok zararlı oluşunu göz önünde bulunduran popülsayon genetikçileri, evrimin, temelde bu küçük mutasyonlar tarafından gerçekleştiğini ortaya koydular.

 

Wright, “seçilim değeri yüzeyi” (alttaki şekil) olarak bilinen kavramı ortaya atarak popülasyon genetiğinde en zorlayan imalardan birinde bulunmuştur. Genlerin farklı farklı bir araya gelmelerine göre seçilim değeri (*) değişiminin görüntüsünü; vadilerin, az-uygunluk meydana getiren gen kombinasyonlarını, tepelerin, iyi-uygunluk meydana getiren gen kombinasyonlarını ifade ettiği bir arazi olarak hayal edin. Doğal seçilim, popülasyonları bu tepelerin zirvelerine doğru götürme eğilimindedir. Fakat çevre sürekli değişmekte olduğuna göre, bu zirveler de değişmekte ve popülasyonlar bitmeyecek evrimsel yolculuklarında bu değişimleri takip etmektedir.

 

 

Sıtmanın, sivrisinek yok etme çalışmalarından önce Güney Avrupa, Güneybatı Asya ve Afrika’da 1920’lerde ki dağılımı (yeşil).

Orak hücre alelinin aynı bölgedeki dağılımı. Mavi rengin tonunun koyulaşması, o bölgede aleli taşıyan insanların yüzdesi arttığını göstermektedir.

 

Doğadaki doğal seçilim

Popülasyon genetiği, Modern Sentez olarak adlandırılabilen kavramın anahtar ögelerinden biri haline gelmiş ve doğal seçilimin, hayali Lamarcksal etkiler olmaksızın evrimsel değişimi üretebildiğini göstermiştir. Bilim insanları, Fisher, Wright ve Haldane tarafından geliştirilen matematiksel araçları, doğadaki evrimsel değişimi tam bir doğrulukla ölçebilmek için kullandılar. Elde ettikleri bulgular tıbbi araştırmaların, bazı kalıtsal hastalıkların şifrelerini çözmesine imkân tanıdı. Örneğin, orak hücre anemisi hastalığında, hemoglobin yapımında görevli genin, anne ve babadan gelen kopyalarının ikisinin de hatalı olması söz konusudur. Fakat bu hatalı alelin tek bir kopyasının taşınması, sıtmaya karşı bir koruma (sağdaki şekiller) sağlayabilir. Doğal seçilim, alelin iki kopyasını taşıya rak doğmakla oluşacak kayıplar ve tek bir kopyasını taşıya rak doğmakla oluşacak faydalar arasındaki dengenin bulunmasını sağlar. Orak hücre anemisi gibi genetik hastalıklar, aslında doğal seçilimin atalarımız üzerinde oynadığı rolün acı verici yan ürünleridir.

 

***

Notlar:

 

(*) Seçilim değeri : (ing. fitness)

Bir genotipin üremedeki başarısı (daha fazla döl bırakan genotiplerin seçilim değeri daha yüksek olur). Seçilim değeri bir genotipin bir sonraki nesile döl bırakmada diğer genotiplere göre ne kadar başarılı olduğunun ölçüsüdür. Deneyler ve gözlemler sayesinde biliminsaları genotiplerin seçilim değerlerini sayısal olarak belirleyebilirler. Daha detaylı açıklama için Evrim 101 dizisindeki seçilim değeri sayfasına bakınız.

 

Seçilim değeri, kimi Türkçe kaynaklarda "uyum başarısı" ya da "uyum gücü" olarak geçmektedir

 

***

[Φ GeceKuşu]

***

Evrimsel Düşüncenin Tarihi :

1900’lerden Günümüze

***

“Modern Sentez”e Giriş : Theodosius Dobzhansky

Ronald Fisher ve arkadaşları, Darwin’in doğal seçilim kavramını, genetiğin yeni temeli üzerine oturtmuşlardır. Kendilerinden sonraki biyologlara “türlerin ne olduklarını ve nasıl türediklerini genlerin dilinden açıklama” gibi aynı derecede önem taşıyan bir proje bırakmışlardır. Rusya doğumlu genetikçi Theodosius Dobzhansky’nin (sağda) çalışmalarının önemli katkısıyla, cevaplar 1930’larda belirmeye başlamıştır.

 

1928’te ABD’ye giden Dobzhansky, mutasyonları etkili bir şekilde ilk kez incelendiği Thomas Hunt Morgan’ın “Sinek Odasında” çalışmıştır. Aynı zamanda, popülasyon büyüklüğünün mutasyon yayılma oranına etkisini gösteren Sewall Wright gibi, popülasyon genetikçilerini de dikkatle izlemiştir. Dobzhansky türün popülasyonları arasında farklılığa yol açan genetik etmenleri keşfetmek için çalışmıştır.

Dobzhansky, farklı meyve sineği popülasyonlarında aynı kromozomun iki farklı sürümünün, farklı sıklıklara sahip olduğunun bulunmasına yardımcı oldu. Bir popülasyonda A kromozomu sıklıkla görülebiliyorken komşu popülasyonda A’ kromozomu daha sık görülebilir.

 

Genetik Olarak Değişken Popülasyonlar

Bir zamanlar, çoğu biyolog bir türün bütün bireylerinin pratikte aynı genlere sahip olduğunu varsayıyordu. Ancak bunlar labarotuvarda ortaya çıkan varsayımlardı. Dobzhansky, Drosophila pseudoobscura adlı yabani meyve sineklerinin bireylerinden yakalamak için Kanada’dan Meksika’ya kadar seyahat etti ve yakaladığı bireylerin genlerini incelemeye başladı. D. pseudoobscura ‘nın farklı popülasyonlarının aynı gen gruplarına sahip olmadığını gördü. Çalıştığı meyve sineklerinin her popülasyonun kromozomlarında, popülasyonu diğerlerinden ayıran “işaretler” bulunuyordu.

Eğer, bir türü ayırt edecek standart bir gen grubu yoksa bir türü diğerinden ayırt edici kılan nedir? Dobzhansky’nin bulduğu üzere, cevap eşeydi. Tür, birincil olarak kendi arasında üreyebilen bitki ya da hayvan topluluğudur. Farklı türlere ait iki hayvan çiftleşemez, çiftleşse de nadiren yaşayan melezler üretebilirler. Dobzhansky’nin meyve sinekleri ile yürüttüğü deneyler, türler arasındaki bu uyumsuzluğun, bir tür tarafından taşınan özgün genlerin diğer tür tarafından taşınanlarla çatışmasından kaynaklandığı ortaya çıkarmaktaydı.

 

Yeni bir tür yapmak

1937’de, Dobzhansky, dönüm noktası niteliğindeki “Genetik ve Türlerin Kökeni” adını verdiği kitabında, bulduğu sonuçlara yer verdi. Kitapta, türlerin nasıl var olduklarına dair kabataslak bir açıklama getirdi. Mutasyonlar doğal olarak her zaman ortaya çıkmaktaydılar. Bazı mutasyonlar belli durumlarda zararlıyken, şaşırtıcı sayıda mutasyon herhangi bir etkiye sahip değildi. Farklı popülasyonlarda ortaya çıkan bu nötr değişimler, uzun vadede hiç kimsenin daha önce tahmin edemediği kadar çok çeşitlilik yaratmaktaydılar.

 

Bu çeşitlilik yeni türlerin oluşması için gerekli ham maddeyi sağlıyordu. Eğer bir sinek popülasyonunun bireyleri, türün diğer bireyleriyle çiftleşmek yerine sadece kendi küçük gruplarında çiftleşirlerse, genetik profilleri de popülasyonun diğer üyelerinden ıraksar. Yalıtılmış popülasyonda yeni mutasyonlar meydana gelecek ve doğal seçilim yoluyla mutasyon o grubun tüm üyeleri arasında yayılacaktır. Fakat bu yalıtılmış sinekler sadece kendi popülasyonları arasında çiftleştiklerinden, mutasyonlar popülasyonun tamamına yayılmayacaktır. Yalıtılmış sinek popülasyonları genetik bakımdan gittikçe daha çok farklılaşacaktır. Bazı genleri, popülasyonun dışarıdan gelen diğer bireylerinin genleri ile uyumsuz hale gelecektir.

Dobzhansky’in ileri sürdüğü üzere, eğer yalıtım bitişi yeterince uzun sürerse, sinekler üreme yetilerini tamamen kaybedebilirler. Diğer sineklerle çiftleşemez hale gelebilirler ya da sineklerin melez dölleri kısır olabilir. Sineklerin yalıtılmışlığı ortadan kalkarsa, diğer böceklerle yaşasalar da yine kendi içlerinde çiftleşmeye devam edecek başka sineklere gitmeyeceklerdir. Böylece yeni bir tür doğmuş olacak.

 

Modern Sentez

Dobzhansky’nin genetik ve doğa tarihini birleştirme becerisi sayesinde birçok biyolog, evrimin nasıl gerçekleştiğinin birleşik bir açıklamasını bulmak için O’na katılmayı cazip bulmuştur. “Modern Sentez” olarak bilinen ortak çalışma, genetikçileri, paleontologları, sistematikçileri ve diğer birçok bilim insanını evrimin güçlü bir açıklaması için bir araya getirmiştir. Bu çalışmayla mutasyonların ve doğal seçilimin geniş ölçekli evrimsel değişimlere nasıl yol açtığı gösterilmiştir. Modern sentez, evrim çalışmasına son noktayı koymak yerine, ileriki araştırmalar için bir temel teşkil etmiştir.

 

***

[Φ GeceKuşu]

***

Evrimsel Düşüncenin Tarihi :

1900’lerden Günümüze

***

Türleşme: Ernst Mayr

 

********Dobzhansky’nin Genetik ve Türlerin Kökeni kitabı, biyologları genetiğin çok ötesinde cezbetti. Yeni Gine’nin dağlarında, Ernst Mayr (sağda) adında bir ornitolog kitabı devasa bir ilham kaynağı olarak kullandı. Mayr yeni kuş türleri bulmak ve bunlar arasında uzaklık haritasını çıkarmakta uzmandı. Hangi kuş grubunun tür tanımını hakkettiğini bulmak hiç de kolay bir iş değildir. Bir cennet kuşu türü tüylerinin renginden ayırt edilebilir ancak diğer izlerde bölgeden bölgeye büyük farklılıklar görülebilir. Örneğin bir dağda savurganca uzun bir kuyruğa sahipken, diğer bir dağda kısa küt bir kuyruğa sahip olabilirler (sağdaki şekil).

A-} Yeni Gine’nin doğu bölgesindeki dağlarda yaşayan cennet kuşu uzun kuyrukludur.

B-} Daha merkezdeki dağlar da ise daha küt kuyruklu kuşlar yaşıyor.

 

Popülasyonlar Arasındaki Çeşitlilikler

********Biyologlar, bu karmaşıklığı alttürler tanımlayarak düzenlemeye çalışmışlardır. Bir türün kendi alt adını hak edecek kadar farklılık gösteren yerel popülasyonlarını tanımladılar. Mayr bu alttür tanımının yeterince iyi bir çözüm olmadığını fark etmiştir. Bazı durumlarda alttürler birbirlerinden yeterince farklı değildi ancak biribirleri arasında gökkuşağındaki renkler misali kademelenmişlerdi. Bazı durumlarda ise alttür gibi görünen bir birey daha fazla incelendiğinde ayrı bir tür olduğu ortaya çıkıyordu.

Zamanının pek çok doğa bilimcisi gibi Mayr de evrimde Lamarkçı bir kalıtımın varolabileceğini düşündü. Ancak Dobzhansky’i ve diğer Modern Sentez mimarlarını okuduğunda türlerin kökeninin genetik ile açıklanabileceğini farketti. Mayr aynı zamanda tür ve alttür bulmacasının da aslında bir başağrısı olmadığını fark etti. Bu sadece Dobzhansky’nin yazdığı gibi evrimsel sürece bir kanıttı. Çeşitlilik bir türün dağılım alanının farklı kısımlarında ortaya çıkarak popülasyonlar arasında farklılıkları yaratırlar (aşağıdaki örneğe bkz.). Değişimin yaşandığı bir bölgede kuşlar uzun kuyruklara, diğerlerinde küt kuyruğa sahip olabilirler. Ancak kuşlar komşuları ile de çiftleştikleri için kendiliğinden yalıtılmış bir tür haline gelmezler.

Dicrurus paradiseus kuşunun ibiği biçim ve boyut bakımından Güney Asya’nın karşılıklı kıyılarında oldukça çeşitlidir.

 

 

 

Coğrafi Yalıtım

********Bir kuş ya da organizma popülasyonu eğer komşularından yalıtılmışsa, türleşebilir. 1942’de yayımladığı Türlerin Kökeni ve Sistematik (Systematics and the Origin of Species) kitabında Mayr, bir türün komşularından yalıtılmasının en etkili yolunun coğrafi yalıtım olduğunu öne sürmüştür (sağdaki şekle bkz). Örneğin bir buzul bir vadiye kayarak iki ayrı popülasyon arasındaki bağı kesebilir . Okyanusların yükselmesi bir yarımadayı bir kac adaya ayırabilir ve böylece kınkanatlıları birbirinden koparabilir. Bu tür bir yalıtım sonsuza kadar sürmek zorunda değildir, İki türün genetik olarak birbirinden ayrılması için arada bir sınırın olması yeterlidir. Yeterli bir zaman sonunda çevre koşullarının eski haline dönmesi durumunda dahi, birbirinden genetik olarak ayrılan topluluklar artık kendi aralarında üreyemezler. Yan yana ancak birbirinden farklı türler olarak yaşayacaklardır.

 

Türleşmenin diğer halleri

********Bugün türlerin kökenini araştıran bilim insanları, türlerin sadece vücut yapılarını değil, aynı zamanda gen de karşılaştırabilmektedirler. Coğrafi yalıtım türlerin oluşmasında önemli bir yere sahip olsa da, şimdilerde birçok biyolog türleşmenin farklı yollarla da oluşabileceğini tartışmaktadırlar. Örneğin, bir tür kendi içindeki popülasyonlar arasında eşleşmeyi sürdürüp gen alışverişi yaparken, aynı zamanda tür içerisinde ayrı bir grup da oluşturabilir. Doğal seçilim sayesinde, sadece birkaç genin ıraksaması ayrı bir grubun oluşmasına yeterli olacaktır. Eğer şartlar uygun olursa, bu genetik olarak ayrı popülasyon yeni bir tür olarak ortaya çıkabilecektir.

 

********Bazı bilim insanları da yan yana yaşayan popülasyonların bile farklı türlere doğru yol alacağını ortaya atmaktadırlar. Örneğin, yeni nesil dişi bireyler erkeklerine karşı daha farklı seçicilikte özelliklerle doğmuş olabilir ve bu özellikler de zaman içerisinde üreme yalıtımını perçinleyebilir. Biyolojide türlerin nasıl evrildiği bilgileri sürekli artsa da, Mayr'ın yerküre üzerindeki milyonlarca türün nasıl oluştuğu üzerine olan fikirleri önemini korumaktadır.

 

***

[Φ GeceKuşu]

***

Evrimsel Düşüncenin Tarihi :

1900’lerden Günümüze

***

DNA, Evrimin Dili: Francis Crick ve James Watson

 

********Bugünün dünyasında en ünlü molekül DNA olabilir ancak biyoloji tarihinde DNA’nın bilim insanlarının dikkatini biraz geç çektiğini söyleyebiliriz. DNA keşfedilmeden yaklaşık yüzyıl önce, Gregor Mendel kalıtımın temelinde yatan düzenin bazı noktalarını ortaya çıkarmıştı. 20. yüzyılın başlarında, bilim insanları benzer prensipleri tekrar ortaya koydular, Mendel’in çalışmalarını tekrardan keşfettiler ve fark ettiler ki yaşam bir şekilde genler üzerine kodlanmıştı. Bu genlerin nelerden oluştuğu bir bilinmeyen olarak duruyordu ancak bu bilim insanlarını, genlerin ve mutasyonların dinamiğini ve doğal seçilim yolu ile yeni yaşam biçimlerinin nasıl oluştuğunu araştırmaya başlamaktan alıkoymadı. Son elli yıldır evrimsel çalışmaların büyük kısmının üzerine kurulduğu evrimin “Modern Sentez”i, DNA keşfedilmeden yıllar önce ortaya konmuştu.

 

DNA’nın yapısı

********Ancak unutulmamalıdır ki, DNA’nın keşfi evrimin araştırılması çalışmalarında devrimsel bir adım olmuştur. Evrim biyologları Modern Sentez fikrini şekillendirirlerken, dünya üzerindeki genetikçiler ise hırsla genetik bilgiyi taşıyan molekülü arıyorlardı. Hücrelerin, proteinler ve nükleik asitler gibi çok çeşitli moleküller içerdiklerini biliyorlardı. Ancak hangisi bilgi taşıma kapasitesine sahipti ve yeni hücrelere kopyalanıyordu? Deneyler, nükleik asitlerin kalıtsal özellikleri etkileyebileceğini gösteriyordu. James Watson isminde genç bir Amerikalı genetikçi, nükleik asitlerin gerçekten de genleri taşıyıp taşımadığını anlamanın tek yolunun yapılarını ortaya çıkarmak olduğunu fark eden araştırmacılardan birisiydi. birisiydi

 

 

********Bu oldukça zorlu bir görevdi çünkü bilim insanlarının molekülleri görebilmelerinin tek yolu üzerlerine x-ışını gönderip yansıyan atomların bir film parçası üzerine belirgin örüntülerde düşürülmesini sağlamaktı. Watson, Rosalind Franklin ve diğerlerinin toplamış oldukları x-ışını verilerini analiz etmek amacıyla Cambridge Üniversitesi’nden Francis Crick (sağda) ile bir araya geldi. Ve çok hızlı bir şekilde, 1953 yılında Watson ve Crick, pirinç levhalar, tutturucular ve diğer bazı laboratuvar gereçlerinden bir model yarattılar. Çalışırlarken fark ettiler ki, nükleik asitler; fosfatlar ve şekerler kenarları, baz olarak bilinen organik yapılar ise basamakları oluşturarak, burkulmuş bir merdiven şeklinde dizilmişlerdi. Yıllar sonra, DNA’nın çift sarmal yapısını gösteren bu çılgınca gelen buluşları dolayısıyla Nobel Ödülü’ne hak kazanmışlardı.

 

Yaşamın yemek kitabı

********Takip eden yıllarda, Watson, Crick ve diğerleri DNA’nın temel olarak nasıl çalıştığını ortaya çıkardılar. Her bir genin aralıksız süren baz çiftlerinden oluştuğunu fark ettiler. Genin tek-zincir kopyası oluşturuluyor (Messenger RNA olarak biliniyor) ve hücre içerisinde ribozom adı verilen protein üretme fabrikalarına aktarılıyordu. Burada, bazların dizilimi yeni bir proteini oluşturacak amino asit zincirinin yapılanmasını belirliyordu. Bir hücre bölünürken, çift zincir bir fermuar gibi açılıyor ve DNA eşleniyordu. Bu yaşamın yemek kitabıydı.

 

DNA’yı kullanmak

********DNA’nın keşfiyle, evrimsel biyolojide bir devrim yaşanmış oldu. Araştırmacılar, mutasyonların “yemek kitabındaki” yazımda değişikliklere yol açtığını fark ettiler. Tek bir baz çifti değişebilir ya da bir grup gen de ikinci kez yazılabilirdi. Organizmaya seçilimsel bir yarar sağlayan mutasyonlar zaman içerisinde daha yaygın görülüyorlardı ve bu mutant genler eski sürümlerinin ortadan kalkmalarına neden olabilirlerdi.

 

********DNA’nın keşfi sayesinde bilim insanları için sadece genlerin tanımlanması değil aynı zaman da her bir bazın da tanımlanması mümkün. DNA’nın keşfinden önce bilim insanları, evrimsel yaşam ağacını oluştururken yalnızca değişik türlerin vücutlarını ve hücrelerini karşılaştırabiliyorlardı. Şimdi ise, milyarlarca yıl öncesinden dallanan yaşamın farklı akış yollarının genetik şifrelerini de karşılaştırabilirler.

 

***

[Φ GeceKuşu]

***

Evrimsel Düşüncenin Tarihi :

1900’lerden Günümüze

***

 

Radyometrik Tarihlendirme: Clair Patterson

 

Radyoaktif elementler bozunur ve bir yandan enerji, bir yandan da parçacık salarlar.

 

Ondokuzuncu yüzyıl yerbilimcileri, kayaların, dağlar erozyona uğradıkça ve tortuları okyanus tabanında biriktikçe yavaş yavaş oluştuklarını anlamışlardı. Ancak bu sürecin ne kadar zamanda gerçekleştiğini dolayısı ile barındırdıkları fosillerin yaşlarını bilmiyorlardı. Darwin kendi evrim kuramının gerçekleşmesine imkan verecek şekilde, yerkürenin fazlaca yaşlı olduğunu öne sürmüştü. Büyük fizikçi Lord Kelvin ise dünyanın görece genç, muhtemelen 20 milyon yaşında olduğunu savunuyordu. Bunun sebebi, gezegenin ergimiş halden bugün ki sıcaklığına ulaşması için gereken zamanı hesaplamış olmasıydı. Ancak Kelvin, dünyayı bugün olması gerekenden daha sıcak tutan uranyum benzeri radyoaktif maddelerin varlığından haberdar değildi ve olamazdı.

 

Daha yaşlı bir yerküre

Yirminci yüzyılın şafağında, fizikçiler devrimci bir buluş yaptılar; elementler sonsuz değildi. Atomlar yeni elementler oluşturacak şekilde birbirleriyle kaynaşabiliyorlardı, aynı zamanda atom altı parçacıklar saçarak ve bir elementten diğerine geçerek parçalanabiliyorlardı (sağdaki şekil). Bu keşfi bazı fizikçiler nükleer silahlardan nükleer ilaçlara kadar değişen yelpazede kullanırken başka fizikçilerse bunu doğayı anlamak için kullandı. Güneşin bir zamanlar kömür alevi gibi yandığı düşünülürdü ancak fizikçiler, güneşte enerjinin atomların biribirine çarpması ve yeni elementleri oluşturması ile ortaya çıktığını gösterdiler. Yerküreyi oluşturan ilksel toz bulutu, radyoaktif izotoplar olarak bilinen kararsız atomlar içeriyordu. Bu kararsız atomlar doğumundan bu yana devamlı parçalanıp enerji salarak yerkürenin sıcaklığının korunmasıda yardımcı olmuşlardır.

Bilim insanları yerküremizdeki kaya tabakalarının yaşlarını ölçerken radyometrik tarihlendirmeyi kullanırlar.

 

Radyoaktivite aynı zamanda yaşamın tarihine kesin bir de takvim vermiştir. Kayalarda bulunan bu tip parçalanmaların ürünleri olan atomları ölçerek fizikçiler yaşlarını kestirebilmektedirler. Ve bu atomların, meteoritlerdeki atomlara oranlarını karşılaştırarak yerkürenin tüm güneş sistemi ile birlikte ne zaman oluştuğunu tahmin edebilmektedirler. 1956’da Amerikali yerbilimci Clair Patterson yerkürenin 4,5 milyar yaşında olduğunu duyurmuştur. Darwin sonunda arzuladığı zamansal bolluğa kavuşmuştur.

 

Kadim yaşam

Radyoaktif saatin evrimsel tarihe yerleştirdiği tarihler inanılmazdır. Hayat en azından 3,5 milyar yaşındadır ve bundan 600 milyon yıl önce gezegen mikroplar tarafından istila edilmişti. Radyoaktif saatler evrimin hızının değişebildiğini göstermiştir. Yaklaşık 535 milyon yıl önce Kambriyen patlamasıyla bu devir görece hızlı bir şekilde pek çok başlıca hayvan soyunun birkaç milyon yıl içerisinde ortaya çıkışını görmüştür. 150 milyon yıl boyunca kemirgen boyutlarında küçük hayvanlar olan memeliler, 65 milyon yıl önce meydana gelen Cretaceous-Tertiary yok oluşundan sonra muazzam boyutlara hızla evrilmişlerdir. Jeolojik tarihleme, devamlı ortaya çıkan yeni yöntemler ile yaşayan bir bilim dalı olmaya devam etmektedir. Bu yöntemlerden bazıları bizim hominid atalarımızın evriminin izini sürmeye yardım etmiştir; anatomik olarak modern insanlar bundan 100.000 yıl önce evrilmişlerdir. Bu durum, yerkürenin yaşının sanılanından yirmi kat fazla bir süre olmasına rağmen, jeolojik olarak bir göz kırpmasına eşdeğerdir.

 

***

[Φ GeceKuşu]

***

Evrimsel Düşüncenin Tarihi :

1900’lerden Günümüze

***

 

İçortakyaşam: Lynn Margulis

 

Margulis, siyanobakteriden (üstte) evrilen kloroplast (altta) hipotezini ileri sürmüştür.

 

********Modern Sentez zaman içerisinde doğal seçilimin mutasyon üzerinde etki göstererek yeni uyarlanımlar ve yeni türler ortaya çıkarabileceği fikrini oluşturmuştu. Ancak bu yeni soyların ve uyarlanımların sadece eski dallanmalardan ya da eski soyların genlerinin aktarılması yoluyla oluştuğu anlamına mı gelmekteydi? Bazı araştırmacılar bu soruya “hayır” yanıtını verdiler. Evrimci Lynn Margulis, yaşamın tarihinde yaşanan büyük bir organizasyonel olayın muhtemelen iki ya da daha fazla soyun ortakyaşam ile bir araya gelmesini gerektirdiğini göstermiştir.

 

Ortakyaşayan mikroplar = Ökaryot hücreler mi?

********1960’ların sonuna doğru Margulis(solda) hücrelerin yapıları hakkında çalışmaktaydı. Mitokondri, örneğin metabolizma için, gerekli eneriyi üreten kıvrımlı yapılardır. Margulis’ e göre bunlar tıpkı bakterilere benziyorlardı. Bayan Margulis, 1800’lerde mitokondrinin keşfinden beri bilim insanlarının bu benzerlikten çok etkilendiklerini biliyordu. Hatta bazıları mitokondrilerin hayvan ve bitki hücrelerinde kalıcı bir ortakyaşam sürdüren bakteriler olduğunu öne sürmekteydi. Tüm bitki hücrelerinde de aynı paralellikte örnekler vardı. Alg ve bitki hücreleri fotosentezi gerçekleştiren ikinci bir yapı seti taşıyorlardı. Kloroplast (*) olarak bilinen bu yapılar güneşten gelen ışık enerjisini yakalıyorlardı. Bu enerji, su ve karbondioksit kombinasyonuyla organik maddenin elde edildiği biyokimyasal tepkimeyi yürütüyordu. Kloroplastlar, mitokondriler gibi bakterilere etkileyici bir benzerlik gösterirler. Bilim insanları, kloropalstların (aşağıda sağda), mitokondriler gibi ortakyaşamcı bakterilerden, özellikle tatlı su ve okyanuslarda yaşayan ışık yakalayabilen küçük organizmalar olan siyanobakterilerden (yukarıda sağda) evrildikleri konusunda ikna oldular.

 

********Margulis çalıştığı profesörlerden biri kloroplastların içinde DNA gördüğünde Margulis hiç şaşırmamıştı. Sonuçta bu , ortakyaşamcı bir eşten beklenmesi gereken bir şeydi. Margulis 1960’ların geri kalan kısmını, ortakyaşamın hücrenin evriminde farkına varılmamış fakat ana kuvvetlerden biri olduğu konusundaki, tezini güçlendirmeye çalışarak geçirdi. 1970’de tezini, “ökaryotik hücrenin kökeni”ni yayımladı.

 

 

Mitokondrinin tifüse neden olan bakteriyle yakın akraba bir bakteriden türemiş olduğu düşünülüyor.

 

Genetik kanıt

********1970’lerde bilim insanları farklı türlerin genlerini karşılatırmak için yeni cihazlar ve metodlar geliştirdiler. Dalhousie Üniversitesi’nde biri Carl Woose tarafından diğeri de W. Ford Doolittle tarafından yönetilen iki mikrobiyolog ekibi, bazı alg türlerinin kloroplastlarındaki genler üzerinde çalışma yapmaktaydı. Kloroplastların içerdiği genlerin alg çekirdeğinde bulunan genler ile çok az bir benzerlik içerdiğini buldular. Kloroplast DNA’sının siyanobakter DNA’sı olduğu ortaya çıktı. Aynı zamanda mitokondri DNA’sının tifüse yol açan bir bakteriye benzediği de ortaya çıktı (yandaki fotoğraf). Margulis erken dönem ortakyaşamın çekirdekli hücrelerin ortaya çıkmasına öncülük ettiğini ileri sürdü. Örneğin, spirochete diye alandırılan spiral şekilli bakteriler, mitoz ile bölünen tüm organizmalara dâhil olmuştur ve zamanla sperm gibi hücrelerde kuyruk oluşumlarına yol açmıştır. Çoğu araştırmacı bu iddiaya şüpheyle yaklaşmaktadır.

 

********Ortakyaşamcı olayların, yaşamın pek çok formunun oluşumunda ve karmaşıklığında çok büyük bir etkiye sahip olduğu ortaya çıkmıştır. Algler bakteriyel ortaklarını yutmuşlar ve birlikte başka bir tek hücreli olmuşlardır. Çekirdekli hücreler çoğunluka çekirdeksizlere nazaran daha sıkıca bağlanmış topluluklardır. Evrim bir zamanlar inanılandan daha esnektir.

İçortakyaşam hipotezi genetik dizilime dayanan soyoluşsal analizle desteklenmiştir.

 

***

Notlar:

 

(*) Kloroplast : (ing. chloroplast)

Bitkilerde ve fotosentez yapan protistlerde bulunan, güneş enerjisini (güneş ışığını) kullanarak karbondioksit ve oksijenden organik maddeler üreten hücre organeli.

 

***

[Φ GeceKuşu]

***

Evrimsel Düşüncenin Tarihi :

1900’lerden Günümüze

***

21. Yüzyıl için Evrim ve Gelişim: Stephen Jay Gould

 

********1920’lerde Ernst Haeckel’in biyogenetik kanunu’nun çürütülmesi ile embriyolar üzerinde yapılan evrimsel çalışmalar on yıllar boyunca sadece entellüktüel seviyede devam etti. Haeckle’in bireyoluşun (*) soyoluşu özetlediği kavramı derin bir şekilde yaralanmıştı ama en azından açık sözlüydü. Embriyolar ve evrim üzerinde çalışmaya devam eden az sayıdaki araştırmacı evrimsel değişim hakkında karmaşık bir yığın veri öne sürmekteydi ve bunun için yine aynı karmaşıklıkta isimler türetmekteydiler, örneğin paedomorfosis (gençtiplileşme (*)), proterogenesis, filoembriyogenesis (embriyosoyoluşu). Çoğu embriyolog bunun yerine evrimsel imalardan uzak kendi başına bile zor bir soru olan embriyoların nasıl geliştiği üzerine odaklanmayı seçtiler. Bu sırada evrimsel biyologlar, enerjilerinin çoğunu yeni filizlenmekte olan genetik alanına yoğunlaştırdılar.

 

Evrim tekrar gelişim ile buluşuyor

********Evrimsel zaman kapsülleri olarak embriyolara herkesten daha fazla paleontolog Stephen Jay Gould dikkat çekmiştir. 1977’ de yayımladığı Bireyoluş ve Soyoluş (*) isimli kitabında bu karmaşaya yol açan bilimsel çalışmaların tarihsel bir sıralamasını ortaya koymuştur. Ancak aynı zamanda bu bolluğun bazı basit prensipler ile organize edilebileceğini de göstermiştir. Gelişimin zamanlamasının, radyoda bulunabilecek tarzda (şekil), iki düğme ile ayarlanabileceğini düşünün. Bu düğmelerden bir tanesi organizmanın gelişim hızını kontrol ederken, diğeri zaman içerisinde hangi şekil değişimleri geçireceğinin hızını kontrol etsin. Rasgele mutasyon, her iki düğmenin de ayarını değişterebilecek, dolayısı ile türlerin embriyolarının gelişme hızlarını arttıracak ya da düşürecek bir olgudur. Bu tip ayarlamalar bir organizmanın tüm vücudunda ya da herhangi bir organında değişikliğe yol açabilirler.

 

Eğer evrim, semenderin biçim değişim oranını yavaşlatmış ancak geri kalan her şeyi aynı bırakmış olsaydı sonuçta ortaya bir aksolot (tatlı su semenderi) çıkardı.

 

Gelişmekte olan Drosophila embriyosunun yaşamının ilk dört saati süresince hairy geninin (koyu bantlar) anlatımını gösterir (dört basamak). Farklı türler aynı genleri azıcık zaman farklarıyla açarlar. D kutusunda okla gösterilen girinti, sonunda baş ve gövdeyi birbirinden ayıracaktır.

 

Gelişimsel değişimler için genetik tetikleyiciler

********Zamanlamadaki bu değişimler bir bütün olarak farklızamanlama(*) olarak bilinir. Ayrıca çok sayıda ve etkili oldukları kanıtlanmıştır. Ancak Gould biliyordu ki, farklızamanlama için gerçek açıklama metamorfik radyo düğmelerinde değil bu düğmeleri etkileyen genlerde bulunabilirdi. Bireyoluş ve Soyoluş’un yayınlandığı dönemde, biyologlar gelişime (*) katkıda bulunan genleri ilk defa izole etmeye başlamışlardı. O zamandan beri, bu genlerin gönderdiği diğer genleri tetikleyen sinyallere yani embriyonik hücrenin çoğalmasını, ölmesini, yeni bölgelere sürüklenmesini ya da bir araya toplanmasını bu genlerin nasıl etkilediklerine dair daha iyi bir bakış açısı kazandırdılar.

 

********Bu yeni bilim çağının şafağında, Gould farklızamanlama ve benzer evrimsel değişimlerin vücudun değişik bölgelerini inşa eden genler tarafından yönlendirilmediğini öngördü. Onun görüşüne göre, embriyoların evriminden, genleri kontrol eden genler sorumluydu. Gould’un öngörüsünün doğruluğu bugün gösterildi. Örneğin 2000’de Junhyong Kim ve Yale’den biyolog arkadaşı, çok önemli bir gelişimsel genin aktif hale geçme zamanını meyve sineği Drosophilia melanogaster ve iki yakın akrabası D. simulans ve D. pseudoobscura’da karşılaştırdılar. Deney sonunda söz konusu genin proteinlerini yapmaya D. pseudoobscura’da D. melanogaster’den 24 dakika sonra başladığını buldular. Aynı zamanda D. simulans’ın geninin en başta harekete geçtiğini ve 14 dakika daha önce aktif hale geldiğini tespit ettiler. Bu üç türdeki gelişimsel genler aynı olsa da zamanlamada ki bu değişim anatomik değişimlere yol açmaktadır.

 

Bilim insanları düzenleyici genleri izole etmeye başladıktan sonra, onların ne kadar güçlü ve evrimin yönü üzerinde ne kadar uzun zamandır etkili oldukları konusunda çok şaşırmışlardır.

 

***

Notlar:

 

(*) Bireyoluş : (ing. ontogeny) Bkz. gelişim

(*) Gelişim : (ing. development)

Bir organizmanın yaşamı boyunca geçirdiği değişimler; bir zigotun erişkin bir organizmaya dönüşmesi ve sonunda yaşlanıp ölmesinde rol alan süreçler.

(*) Soy : (ing. lineage)

Kendi içinde kesintisiz bir ata-torun ilişkisi ile bağlı bulunan popülasyon, organizma, hücre ya da gen serileri.

(*) Soyoluş : (ing: phylogeny)

Organizmalar arasındaki evrimsel ilişkiler; canlıların evrimsel geçmişlerindeki soy dallanma desenleri. Soyoluşlar sıklıkla birbirlerine yakın akraba olan canlıların "aile ağaçları" olarak kullanılırlar, ama bütün yaşam formları arasındaki ilişkileri de bir soyoluş ile göstermek de mümkündür. Daha detaylı bilgi için Evrim 101 başlığındaki soyoluş sayfalarına bakınız.

(*) Gençtiplileşme : (ing. paedomorphosis)

Atasal gençlik döneminin bazı özelliklerine sahip ve ancak üreme sistemi olgunlaşmış bir ergin olmak. Gençtiplilik değişimi, “çocuk tipli” bir yetişkin olan organizmanın gelişim dönemindeki bir evrimsel değişimdir.

(*) Farklızamanlama : (ing. heterochrony)

Bir gelişimsel olayın zamanlamasındaki evrimsel değişim. Örneğin bir türün atalarına göre daha erken cinsel erginliğe erişmesi farklızamanlamadır.

 

***