Φ GeceKuşu Gönderi tarihi: 2 Mayıs , 2012 Gönderi tarihi: 2 Mayıs , 2012 EVRİM MEKANİZMALARI: EVRİM NASIL GERÇEKLEŞİR? Genetik Sürüklenme... *** Başlarken; Bu yazıda Evrim Mekanizmaları arasında anlaşılması en güç olabilecek; ancak gerek Evrim açısından, gerekse de Evrim Tarihi'nde gördüğümüz türleşmeler açısından en önemli mekanizmalardan biri olan Genetik Sürüklenme'yi anlatmak istiyoruz. Hemen konuya girelim: *** GİRİŞ: Genetik Sürüklenme, bir popülasyon dahilindeki gen veya alel frekansının rastlantısal olarak değişmesi demektir. Mutasyondan farkı; mutasyonların doğrudan nükleotitlerin yapısını etkilemesiyken, Geneti k Sürüklenme'nin genel olarak görülme sıklığını etkileyip, yapıya dokunmamasıdır. Az sonra buna değineceğiz. Genetik Sürüklenme, bazı genlerin popülasyon içerisinde yok olmasına sebep olabilecekken, bazı genlerin oldukça sık görülmesini de sağlayabilir. Bu, oldukça rastlantısal ve önceden tahmin edilemez doğa koşullarına bağlıdır (bir takım türleşme tipleri gibi). Bu yüzden, Evrim'e rastlantısallık katan mekanizmalardan biri Genetik Sürüklenme'dir. Genetik Sürüklenme, büyük popülasyonlarda önemsenmeyecek kadar az etkiliyken, küçük popülasyonlarda en önemli Evrim Mekanizması olarak karşımıza çıkmaktadır. Öyle ki, uzun yıllardır bilim insanlarınca, küçük popülasyonlar söz konusu olduğunda, Doğal Seçilim'in mi yoksa Genetik Sürüklenme'nin mi daha etkili olduğu tartışılmaktadır. Ünlü Evrim bilimcisi Ronald Fisher, Genetik Sürüklenme'nin önemsiz bir etkisi olduğunu ileri sürmüştür ve uzun yıllar bu görüş kabul görmüştür. Ancak 1968 yılında Motoo Kimura, 'Moleküler Evrim'in Nötral Kuramı'nı ileri sürerek Genetik Sürüklenme'yi türleşme ve Evrim Mekanizmaları'nın kalbine yerleştirmiştir. Kimura'ya göre Genetik Sürüklenme sayesinde genetik bir değişim bütün popülasyona hızla yayılabilmektedir. *** Alıntı
Φ GeceKuşu Gönderi tarihi: 2 Mayıs , 2012 Yazar Gönderi tarihi: 2 Mayıs , 2012 EVRİM MEKANİZMALARI: EVRİM NASIL GERÇEKLEŞİR? Genetik Sürüklenme... *** Genetik Sürüklenme'yi anlatmanın en kolay yolu, büyük bir popülasyondan ayrılan küçük bir grubun yeni bir habitata yerleşmesi ve burada çoğalmaya başlamasını düşünmektir. Unutmayın ki, doğada, bir önceki EVRİM MEKANİZMALARI (6): Gen Akışı (Göç) konusunda açıkladığımız gibi sık sık göçler yaşanabilmektedir ve bu göçler, her zaman bir türe ait bir popülasyonun, aynı türe ait bir diğer popülasyon ile buluşmasıyla sonuçlanmamaktadır. Kimi zaman göçe başlayan bir grup, yeni bir ortama ulaşmakta ve burada kalarak kendi büyük popülasyonlarını kurmaktadırlar. Dediğimiz gibi, Genetik Sürüklenme, bu gibi küçük popülasyonlarda son derece etkilidir. Büyük popülasyonlarda sürekli olarak genler birbirine karışmaktadır. Çeşitlilik, bu sebeple oldukça fazladır ve birey sayısı çok fazla olduğu için, bu çeşitliliğin uç miktarda değişmesi mümkün olmamakta; aşırı farklı varyasyonların ortaya çıkması sık görülmemektedir. Ancak küçük bir popülasyonda, sınırlı sayıda gen bulunacağından, çeşitlilik de dar olacaktır. Bu sebeple, küçük bir popülasyon büyürken, genetik özellikler rastgele yavrulara saçılacak ve yavrular, küçük popülasyondaki atalarına benzer özelliklere sahip olacaklardır. İşte bu şekilde, küçük bir grubun, kendi özelliklerini taşıyan büyük bir popülasyon yaratmasına kaşif etkisi (founder effect), genlerin bu şekilde rastgele saçılmasına ise Genetik Sürüklenme denir. 'Genetik Sürüklenme'nin büyük popülasyonlarda etkisiz kalmasının sebebi, rastlantısallığın etkilerinin birbirini etkisiz kılmasıdır. Örneğin, bir A özelliğinin bir anadan yavruya geçmesi, geniş çeşitlilikten ötürü birkaç nesil sonra baskılanabilir ve sürüklenmenin yönü tersine dönebilir. Böylece Genetik Sürüklenme'nin etkisi ortadan kalkar. Ancak eğer ki popülasyon küçükse, bu etki kolaylıkla bastırılamaz ve A özelliği (geni) sürekli olarak saçılarak ebeveynlerden yavrulara geçer. Genetik Sürüklenme, ilk olarak 1929'da Sewall Wright tarafından ileri sürülmüştür. Hatta bu sebeple, bu mekanizmanın adı uzun süreler Sewall-Wright Etkisi olarak anılmıştır. Bu görüşe en sert karşı çıkan isim, Ronald Fisher olmuştur. Fisher, Genetik Sürüklenme'nin etkili olabileceğini; ancak bu etkinin önemsenmeyecek kadar küçük olduğunu iddia etmiştir. 1968'de ise Motoo Kimura'nın az önce bahsettiğimiz kuramını ileri sürmesiyle, Genetik Sürüklenme'nin önemi yeniden kavranmıştır. Genetik Sürüklenme'nin günümüzdeki etkileri halen araştırılmaktadır ve her geçen gün önemi artmaktadır. Türleşme Yazı Dizisi'nde de açıklandığı gibi, özellikle kaşif etkisinin türleşmede çok önemli etkileri bulunmaktadır. Bu sebeple, Genetik Sürüklenme, Evrim için son derece önem arz etmektedir. *** Alıntı
Φ GeceKuşu Gönderi tarihi: 2 Mayıs , 2012 Yazar Gönderi tarihi: 2 Mayıs , 2012 EVRİM MEKANİZMALARI: EVRİM NASIL GERÇEKLEŞİR? Genetik Sürüklenme... *** Şimdi sizlere hayali bir durumu ele alarak Genetik Sürüklenme'yi açıklamaya çalışalım. Aşağıdaki fotoğrafta, 12 farklı gen (veya alel) sıralanmıştır. Aynı zamanda, yukarıdan aşağıya, birbirini takip eden nesiller belirtilmiştir. Bütün bu genlerin eşit derecede fit olduğunu düşünelim; yani Doğal Seçilim'in etkisini sıfırlayalım. Bu genler, artık nötrdür (Moleküler Evrim'in Nötral Teorisi, bunun üzerine kuruludur). Genlerin farklı renkleri ise, genlerin genetik olarak ayırt edilebilir bir özelliğini temsil ediyor olsun; yani her bir genin etkisi, renk koduyla belirtilmiştir: Eğer ki Sıfırıncı Nesil, büyük bir popülasyona ait olsaydı, genler sürekli olarak karışarak birbirine taşınacak ve hiçbir gen kolay kolay kaybolmayacaktı. Ancak bu popülasyonun küçük bir popülasyon olduğunu hayal edersek, popülasyondaki bireylerin ölmesi çok fazla durumu değiştirebilecek ve bazı genlerin kolayca kaybolmasına sebep olabilecektir. Benzer şekilde, mutasyonlar ya da sınırlı da olsa çeşitlilik sayesinde ortaya çıkan yeni bir gen, kolayca yayılabilecektir. Biz bu örnekte, genlerin kaybolması üzerinden gideceğiz. Örnekten takip edebileceğiniz gibi, 7 nesil sonunda, küçük popülasyonda genlerin rastgele aktarılması sonucunda, tamamen 1 numaralı genin hakim olduğu bir nesle ulaşılmıştır. Her bir genin hangi nesilde kaybolup aktarılamadığını, tabloyu dikkatle inceleyerek görebilirsiniz. Bu kayboluşlar tamamen tesadüfidir (bir popülasyonda hangi canlının öleceğini asla öngöremezsiniz) ve bu sebeple Genetik Sürüklenme, rastlantısallığı yüksek ve deterministik olmayan bir mekanizmadır. *** Alıntı
Φ GeceKuşu Gönderi tarihi: 2 Mayıs , 2012 Yazar Gönderi tarihi: 2 Mayıs , 2012 EVRİM MEKANİZMALARI: EVRİM NASIL GERÇEKLEŞİR? Genetik Sürüklenme... *** Şimdi, konuyla ilgili doğadan bazı örnekler vererek biraz daha pekiştirmeye çalışalım: 1) Kuzey Fil Foku (Mirounga ang ustirostris) 18. yüzyılda oldukça ciddi bir fok avı başlatılmıştı. Bu avdan birinci derecede etkilenen tür ise Mirounga angustirostris olarak bilinen Kuzey Fil Foku idi. 1890'lı yıllara gelindiğinde, bu fok türünden sadece 20 adet kalmıştı. Daha sonra, ülkeler el birliğiyle fokları koruma altına aldılar ve günümüzde bu fokların sayısı 30.000'e ulaştı. Ancak tahmin edilebileceği üzere, Genetik Sürüklenme, darboğaz etkisi (bottleneck effect) (popülasyonun ciddi bir sayı azalmasına gitmesi) ve kaşif etkisi sebebiyle tür içi çeşitlilik halen çok azdır. 2) Amişlerin B Tipi Kan Grubu Kökenleri 18. ve 19. yüzyılda Almanya, Fransa ve İsviçre'den Amerika'ya gelen göçmenler olan Amişler göçlere kendilerini kapatarak çevrelerinden, kendi ufak popülasyonlarını izole etmişlerdir. Bunlar üzerinde yapılan araştırmalarda çok ilginç bulgulara rastlanmıştır. Amişlerin etrafında yaşayan popülasyonlarda geniş bir kan grubu çeşitliliği bulunurken, Amişler'de neredeyse tek görülen kan grubu 'B' dir. Bu da kaşif etkisinin ve Genetik Sürüklenme'nin sonuçlarından biridir. 3) İzlanda Sığırları İzlanda'da yaşayan sığır (Bos primigenius) popülasyonu, bundan 1.000 yıl kadar önce küçük bir sığır popülasyonunun Norveç'ten adaya getirilmesiyle yayılmıştır. Günümüzde, Norveç'teki sığırlarla İzlanda'daki sığırlar arasında çok ciddi farklılıklar bulunur. Bu farklılıklar, popülasyonlar üzerinde yapılan matematiksel ve istatistiki Genetik Sürüklenme hesaplarıyla birebir uyuşmaktadır. 4) Pasifik Adaları'ndaki Meyve Sinekleri Meyve sinekleri, doğru rüzgarlarla veya bazı başka hayvanların üzerinde uzun mesafeler kat edebilmektedir. Pasifik'teki bazı adalara bu şekilde ulaşan az sayıda meyve sineği (Drosophila melanogaster), ana karadakilerden oldukça farklılaşmıştır. Bunun sebebi de, küçük bir popülasyonun adaya yerleşmesi sonucu meydana gelen kaşif etkisi ve Genetik Sürüklenme'dir. 5) Balyaev'in Tilkileri Ünlü Rus Genetikçi Dimitri Balyaev, kızıl tilki (Vulpes vulpes) üzerinde Yapay Seçilim ve Genetik Sürüklenme'yi kullanarak bir deney yapmış ve muhteşem sonuçlar elde etmiştir. Deneyle ilgili yazıyı aşağıdaki bağlantıdan okuyabilirsiniz: http://www.turkish-m...post__p__977162 6) Lepistes Balıkları Lepisteslerle yapılan çok önemli bir deney John Endler'in deneyidir. Bu deneyde, Doğal Seçilim, Cinsel Seçilim ve bir miktar Genetik Sürüklenme'yle ilgili bulgular elde edilmiştir. Bu konuyla ilgili yazı için aşağıdaki bağlantıya gidebilirsiniz: http://www.turkish-m...post__p__977174 *** Alıntı
Φ GeceKuşu Gönderi tarihi: 2 Mayıs , 2012 Yazar Gönderi tarihi: 2 Mayıs , 2012 EVRİM MEKANİZMALARI: EVRİM NASIL GERÇEKLEŞİR? Genetik Sürüklenme... *** Bu yazımızda Evrim Mekanizmaları arasında anlaşılması en güç olabilecek; ancak gerek Evrim açısından, gerekse de Evrim Tarihi'nde gördüğümüz türleşmeler açısından en önemli mekanizmalardan biri olan Genetik Sürüklenme'yi mümkün olduğunca ayrıntısıyla anlatmaya çalıştık. Bir sonraki "EVRİM MEKANİZMALARI (8): Mutasyonlar (Değişinim)" başlığında çevremizden rastlantısal olarak aldığımız dalgaların etkisinde genetik yapımızda meydana gelen değişimlerden, kısaca mutasyon dediğimiz genetik materyalde meydana gelen rastlantısal değişimlerden bahsedeceğiz. *** Kaynaklar: http://www.talkorigi...etic-drift.html http://evolution.ber.../article/evo_24 http://www.ucl.ac.uk.../InbrDrift.html http://evolution.ber...eticdrift.shtml http://highered.mcgr...nimation45.html http://www.utm.edu/d...91DriftFlow.htm http://www.scienceda...netic_drift.htm http://www.biology.a...rift/drift.html http://darwin.eeb.uc...ions/drift.html http://www.nyu.edu/p...etic_drift.html http://waynesword.pa...edu/lmexer6.htm http://www.pbs.org/w...3/l_063_03.html http://en.wikipedia....i/Genetic_drift http://www.scienceda...netic_drift.htm ODTÜ Biyoloji ve Genetik Topluluğu_Evrim Ağacı http://en.wikipedia....cular_evolution http://en.wikipedia.org/wiki/Vulpes_vulpes http://en.wikipedia.org/wiki/Drosophila_melanogaster http://en.wikipedia.org/wiki/Bos_primigenius http://en.wikipedia.org/wiki/Bottleneck_effect http://en.wikipedia.org/wiki/Mirounga_angustirostris *** Alıntı
Önerilen İletiler
Katılın Görüşlerinizi Paylaşın
Şu anda misafir olarak gönderiyorsunuz. Eğer ÜYE iseniz, ileti gönderebilmek için HEMEN GİRİŞ YAPIN.
Eğer üye değilseniz hemen KAYIT OLUN.
Not: İletiniz gönderilmeden önce bir Moderatör kontrolünden geçirilecektir.