12 Kasım 2010 Cuma
Metabolik Olayların Evrimi
Yerkürenin oluşumunu izleyen dönemlerde, ortaya çıkan ilk çorba veya bulamaçdaki protobiyontlar için enerji kaynağı olarak zengin organik bileşikler vardı. Protobiyontlar bu maddeleri yıkmak zorundaydı. Bu ilk canlıların enerji kaynağı olarak ATP üretip kullandıkları olasıdır. ATP bağlı bir şekilde tüm canlılarda glikolizle üretilir. Bu nedenle glikolizin canlıların gerçekleştirdiği ilk metabolik olay olduğunu rahatça söyleyebiliriz. İlerleyen süreç içinde, metabolik olayların da adım adım gelişip düzeldiği görülmektedir Metabolik olaylarda gerçekleşen her düzelme, o canlıya rakiplerine karşı bir avantaj sağlar ve onun hayatta kalma şansını artırır. Bu şekilde kendisine daha iyi yaşama koşullarını sağlayan protobiyontlar süratli bir şekilde çoğalır. Bu ise mevcut besin kaynaklarının yavaş yavaş azalmasına ve hatta yok olmasına yol açar. Az besinle enerji üretip yaşamı sürdürme zorunluğu, bazı canlılara avantaj sağladı. Böylece onlar yeni bir ATP kaynağı oluşturup, ışık emen renk maddeleri yardımı ile ışığın kullanılmasını gerçekleştirdiler. Bu şekildeki ilk fotosentez tipine günümüzdeki tuzcul bitkilerde rastlanır. Uzun süren bu evrim sürecinde, elektron nakil zincirlerinin oluşturulduğunu görüyoruz. Önceleri elektron taşıyıcı olarak H2S'in rol oynadığı sanılmakta idi. Bu şekilde fotosentez gerçekleştiren canlılar bugün yaşamaktadır. Örneğin kükürt bakterileri H2S kullanarak fotosentez yaparlar. Bu basit organizmalar günümüze kadar nasıl olur da gelebilmişlerdir? Bunlar kendileri için özellik gösteren ekolojik nişler oluşturmuşlardır. Örneğin çürümenin olduğu ortam*larda veya H2S içeren kay*nak sularında rahatça yaşamlarını sürdürmüş ve günümüze kadar gelebil*mişlerdir. Bu canlılar için bir başka önemli biyolojik aşama su parçalanması (=Fotoliz, hidroliz) kanalı ile elektron iletimidir. Bu özelliklerini kullanarak 02 de üretmişlerdir. Oksijen üretimi 2 milyar yıl önce artmaya başladı. Oksijen ise, hücre solunumu evri*mi için çok önemli bir koşul idi. Hücre solunu*munda, organik maddelerin oksidasyonu ile enerji üretilir. Eğer fotosentezin elektron iletim zinciri ile hücre solunumu karşılaştı*rılıra, her ikisinin de müşterek bir kökene sahip oldukları hemen anlaşılır.
Kimyasal Evrim
Özetle belirtmek gerekirse, yerkürenin oluşumunu izleyen dönemlerle bugünkü atmosfer bileşimi farklıdır. Örneğin eski sediman kayaçlarında, okside olmuş demir ve uranyum minerallerine rastlanmazdı. Bu ise başlangıç dönemlerinde atmosferde oksijenin serbest halde bulunmadığının kanıtıdır. Yerkürenin ilk oluşum dönemini andıran başka gezegenlerin atmosferleri karşılatırılarak, yerkürenin ilk atmosferi ile ilgili bilgiler elde edilebilir. O zamanki atmosfer esas itibariyle N, C02 ve su buharı içermekte idi. Bunlara, amonyak, metan, H2S ve hatta serbest haldeki H2'i de ekleyebiliriz. O dönemdeki atmosferin, indirgeyici bir yapıda olduğunu rahatça söylemek olasıdır. İlk okyanuslarda fosfat, silikat ve metal iyonları çözünmüş halde bulunmakta idi. Bu maddeler arasında olacak kimyasal tepkimeler için yüksek enerji gerekiyordu. Bu da şimşek çakarken oluşan elektriki boşalım, volkanların neden olduğu jeotermal ısı ve radyoaktivite kanalıyla sağlanmıştır. Yine o dönemlerde atmosferin ozon tabakası taşımaması nedeniyle, güneşten gelen ultraviyole ışınlar yerküre için önemli bir enerji kaynağı oluşturuyordu.
Bu koşullar altında anorganik maddelerden, basit yapılı organik bileşikler oluşmaktaydı. Hatta canlıların önemli yapıtaşlarının da bu yolla meydana geldiği ortaya kondu.
Bu hususta önce MİLLER adlı bir"öğrencinin 1953 yılında yaptığı çalışmalar, daha sonra da diğer araştırıcıların gözlem ve deneyleri ışık tutucu oldu. MİLLER içinde su bulunan kabı ısınan yerküre kabuğu ile eşdeğer tuttu. Bu kab iki elektrod taşıyan bir cam küre ile ilişkidedir. Bunlar arasında bir jeneratör, yıldırımı andıran deşarjlar oluşturuyor. Yükselen gazın soğutulması ve alçalanın soğutulması için bir ara boru gaz dönüşümünü, sanki rüzgar varmış gibi, sağlıyordu. Ayrıca kabın iç kısmı metan ve amonyak karışımı ile ilkin atmosfere benzetmek için de ilaveten ısıtılan sudan oluşan buharla doldurulmuştu. MİLLER CH4, CO, H2, NH3 ve su buharından elde ettiği gaz karışımını, 8 gün süreyle elektriki bir ışık çevrimine tabi tutarak, formik asit, formaldehid, süt asidi ve aminoasitlerini elde etti. O dönemde ortaya çıkan bu maddeleri kullanarak yıkabilecek canlılar henüz oluşmamıştı. Bu yüzden oluşan bu maddeler ilk okyanusta bulamaç gibi bir kıvamda idiler. Bu maddelerin oluşturduğu akıcı maddeye İLKİN ya da İLK ÇORBA veya BULAMAÇ adı verilir. Bu ilk çorbanın yoğunluğu, özellikle kıyı lagünlerinin oluştuğu yerlerde çok yüksekti. Bu maddeler yüksek sıcaklıklarda, bazı maddeler arasında tepkimelere yol açtı. Bunun sonucunda yoğun çözeltiler bu maddelerce emildi ve bazı bileşiklerin oluşumu sağlandı. Makromoleküllerin de bu kanalla meydana gelmiş olabileceği sanılmaktadır.
Bu tip sentez olayları deneysel olarak da gerçekleştirilebilir. Örneğin aminoasit karışımı lav kayaçları ile ısıtılırsa protein içerikli PROTEİNOİD denen bileşikler elde edilir. Isınmış proteinoid çözeltilerinin soğutulması ile 1-2 fim büyüklüğünde küre şekilli oluşumlar elde edilmiştir. Bunlara da MİKROSFER adı verilir. Bunların yarı geçirgen olan bir membranı vardır. Mikrosferler büyüyüp tomurcukla çoğalabilir
Bu koşullar altında anorganik maddelerden, basit yapılı organik bileşikler oluşmaktaydı. Hatta canlıların önemli yapıtaşlarının da bu yolla meydana geldiği ortaya kondu.
Bu hususta önce MİLLER adlı bir"öğrencinin 1953 yılında yaptığı çalışmalar, daha sonra da diğer araştırıcıların gözlem ve deneyleri ışık tutucu oldu. MİLLER içinde su bulunan kabı ısınan yerküre kabuğu ile eşdeğer tuttu. Bu kab iki elektrod taşıyan bir cam küre ile ilişkidedir. Bunlar arasında bir jeneratör, yıldırımı andıran deşarjlar oluşturuyor. Yükselen gazın soğutulması ve alçalanın soğutulması için bir ara boru gaz dönüşümünü, sanki rüzgar varmış gibi, sağlıyordu. Ayrıca kabın iç kısmı metan ve amonyak karışımı ile ilkin atmosfere benzetmek için de ilaveten ısıtılan sudan oluşan buharla doldurulmuştu. MİLLER CH4, CO, H2, NH3 ve su buharından elde ettiği gaz karışımını, 8 gün süreyle elektriki bir ışık çevrimine tabi tutarak, formik asit, formaldehid, süt asidi ve aminoasitlerini elde etti. O dönemde ortaya çıkan bu maddeleri kullanarak yıkabilecek canlılar henüz oluşmamıştı. Bu yüzden oluşan bu maddeler ilk okyanusta bulamaç gibi bir kıvamda idiler. Bu maddelerin oluşturduğu akıcı maddeye İLKİN ya da İLK ÇORBA veya BULAMAÇ adı verilir. Bu ilk çorbanın yoğunluğu, özellikle kıyı lagünlerinin oluştuğu yerlerde çok yüksekti. Bu maddeler yüksek sıcaklıklarda, bazı maddeler arasında tepkimelere yol açtı. Bunun sonucunda yoğun çözeltiler bu maddelerce emildi ve bazı bileşiklerin oluşumu sağlandı. Makromoleküllerin de bu kanalla meydana gelmiş olabileceği sanılmaktadır.
Bu tip sentez olayları deneysel olarak da gerçekleştirilebilir. Örneğin aminoasit karışımı lav kayaçları ile ısıtılırsa protein içerikli PROTEİNOİD denen bileşikler elde edilir. Isınmış proteinoid çözeltilerinin soğutulması ile 1-2 fim büyüklüğünde küre şekilli oluşumlar elde edilmiştir. Bunlara da MİKROSFER adı verilir. Bunların yarı geçirgen olan bir membranı vardır. Mikrosferler büyüyüp tomurcukla çoğalabilir
Hücre Evrimi
Prokaryontların yapısı, ökaryont hücrelere göre daha basittir. Siyano bakteriler veya mavi algler de denen bazı prokaryontlar, membranların sardığı bazı organellere sahiptir. Enzim, lipid, ribonükleikasit ve hücre çeperinin yapısı, prokaryontların en azından iki gruba ayrılması gerektiğini ortaya koyar. Bir grup gerçek bakterileri ve mavi algleri (=siyanobakterileri) kapsar, diğer grup archaebakterileri içerir. Bunlar hücre çeperi ile membran yapılarının farklı oluşu ile birbirinden ayrılır.
İkinci grup bakteriler olan archaebakteriler, bazı bakımlardan yerkürenin ilk dönemlerindekilere benzer yapıdaki ekoloik nişleri işgal eder. Onların bazılarının 105°C sıcaklığındaki volkanik su kaynaklarında yaşar. Bu da adı geçen bakteri tipleri enzimlerinin denatüre olma sıcaklığının çok yüksek olduğunun kanıtıdır.
Prokaryont ve ökaryont hücrelerinin organizasyonları arasında bulunan ve günümüzde yaşayan hiç bir geçiş formu yoktur. Mitokondri ve plastidlerin köken olarak protosit oldukları ve diğer hücrelere giderek onların içinde SİMBİYOTİK olarak yaşadıkları sanılmaktadır. Bu varsayıma göre bakterilerin ataları, endositozla diğer hücreye girip, orada vesiküllerin içine sıkışarak mitokondrilere gelişmişlerdir. Kloroplast ve diğer plastidler , endosimbiyotik olan mavi alglerin atasından bu yolla gelişmişlerdir.
Bu endosimbiyont varsayıma, aşağıda belirtilen noktalar uymaktadır:
d) Her iki organel formu, ancak kendilerinin bölünmesi ile oluşur. Hücre onları yitirirse yeniden yapamaz.
b) Gerek mitokondri ve
gerekse plastidler, hücreye daha
sonra girmiş gibi iki tabakalı bir
membranla çevrilidir. Yani sanki bunların kendi membranlarını konukçunun
membranı bir kez daha sarmıştır. Bu durum hücre dışında bulunan taneciklerin
endositozla hücreye alınmasına benzer.
c) Mitokondrinin iç membranında da sadece protositlerin membramnda bulunan bir fosfolipid vardır.
d) Her iki organel de protositlerde rastlanan çıplak, yani histonlu kromozom şeklinde bağlanmamış DNA içerir. Birçok mitokondri ve bazı plastidlerdeki DNA, bakteri kromozomundaki gibi halka şeklindedir.e) Mitokondri ve kloroplastlar da, protosit ribozumunu andıran ribozomlar taşır. Yine prokaryontlardaki gibi özel bazı antibiyotiklerle inhibe edilen kendilerinin biyosentezleri vardır.
İkinci grup bakteriler olan archaebakteriler, bazı bakımlardan yerkürenin ilk dönemlerindekilere benzer yapıdaki ekoloik nişleri işgal eder. Onların bazılarının 105°C sıcaklığındaki volkanik su kaynaklarında yaşar. Bu da adı geçen bakteri tipleri enzimlerinin denatüre olma sıcaklığının çok yüksek olduğunun kanıtıdır.
Prokaryont ve ökaryont hücrelerinin organizasyonları arasında bulunan ve günümüzde yaşayan hiç bir geçiş formu yoktur. Mitokondri ve plastidlerin köken olarak protosit oldukları ve diğer hücrelere giderek onların içinde SİMBİYOTİK olarak yaşadıkları sanılmaktadır. Bu varsayıma göre bakterilerin ataları, endositozla diğer hücreye girip, orada vesiküllerin içine sıkışarak mitokondrilere gelişmişlerdir. Kloroplast ve diğer plastidler , endosimbiyotik olan mavi alglerin atasından bu yolla gelişmişlerdir.
Bu endosimbiyont varsayıma, aşağıda belirtilen noktalar uymaktadır:
d) Her iki organel formu, ancak kendilerinin bölünmesi ile oluşur. Hücre onları yitirirse yeniden yapamaz.
b) Gerek mitokondri ve
gerekse plastidler, hücreye daha
sonra girmiş gibi iki tabakalı bir
membranla çevrilidir. Yani sanki bunların kendi membranlarını konukçunun
membranı bir kez daha sarmıştır. Bu durum hücre dışında bulunan taneciklerin
endositozla hücreye alınmasına benzer.
c) Mitokondrinin iç membranında da sadece protositlerin membramnda bulunan bir fosfolipid vardır.
d) Her iki organel de protositlerde rastlanan çıplak, yani histonlu kromozom şeklinde bağlanmamış DNA içerir. Birçok mitokondri ve bazı plastidlerdeki DNA, bakteri kromozomundaki gibi halka şeklindedir.e) Mitokondri ve kloroplastlar da, protosit ribozumunu andıran ribozomlar taşır. Yine prokaryontlardaki gibi özel bazı antibiyotiklerle inhibe edilen kendilerinin biyosentezleri vardır.
Biyolojik Evrimin İki Temeli
“Evrim”, “evrim kuramı” ve “evrim olgusu” gibi kavramları daha iyi anlamaya çalışmanın, bizler gibi evrim meraklıları için önemli olduğunu düşünüyorum. Türkiye’de, özellikle medyada evrim hakkında yapılan tartışmaları takip ettikçe, temel kavramları tekrar tekrar açıklamanın zorunluluğuna olan inancım pekişiyor. Bu yazıdaki amacım da, evrim kuramının içerdiği temel fikirlere, Türlerin Kökeni‘ni referans alarak daha yakından bakmak.
Charles Darwin’in evrim kuramının -ve bu kuramın günümüzdeki halinin- iki farklı fikir içerdiği biliniyor. Her iki fikir de kendi buluşu olmamasına rağmen, Darwin bu fikirleri birleştirip uygulayarak düşünce tarihine eşsiz bir katkı sağladı.
Bu bağlamda Darwin, Türlerin Kökeni‘nde bizi iki konuda ikna etmeye çalışıyor:
1) Değişerek türeme
2) Değişerek türemeyi mümkün kılan mekanizma
Evrim kuramının analizine bu ayrımla başlayalım.
1) Değişerek Türeme
Değişerek türeme (descent with modification) aslında biyolojik evrimi gayet etkili bir biçimde tanımlıyor. [1] Böyle olması da beklenir, çünkü Darwin kendi fikirlerini ilk olarak bu şekilde tanımladı. Darwin’den önce “evrim” kelimesi embriyonun gelişimi, Herbert Spencer’in evrimci felsefesi ve başka anlamlarda kullanılıyordu. Darwin de -belki düşüncelerinin bu anlamlarla ilişkilendirilmemesi için- Türlerin Kökeni‘nin ilk baskısında “evrim”, “evrim kuramı” ya da “evrim prensibi” yerine “değişerek türeme” tabirini kullandı. Kitabın ancak altıncı ve son baskısında “evrim” kelimesiyle sıkça karşılaşıyoruz.
Yaşam Ağacı
Darwin, aslında kısa bir süre içinde zamanının biyologlarını ikna etmede büyük ölçüde başarılı oldu. 20. yy.’ın başlarında, biyologların değişerek türeme sürecinde doğal seçilimin etkisinden şüphe duydukları dönemde bile organizmaların değiştiğinden ve birbirleriyle akraba olduklarından şüphe duyulmadı. Bugün ise yaşamın tarihine, dağılımına ve çeşitliliğine yönelik bu fikrin, rakiplerine göre çok daha güçlü ve verimli olduğuna eminiz. Dahası evrim yapılan yeni gözlemler sonucu yanlışlanmıyor ve evrimi destekleyen kanıtlar bulunmaya devam ediliyor.
Bir insan bu tezi, yani değişerek türemeyi neden kabul etmesin? Bunun ardında farklı sebepler olabilir. Örneğin; canlıların asla değişmediğini ya da değişimin sınırları olduğunu savunan bir insan değişerek türemeyi ve Yaşam Ağacı’nı reddedecektir. Canlıların değişebileceğini kabul etse bile ortak atayı reddedebilir. Bütün bu sebepler mantıksal olarak geçerli olsa da, bunların bilimsel verilerle örtüşmedikleri uzun yıllardır bilinen bir gerçek.
Peki değişerek türemeyi neden kabul edelim? Bunun için bugün hala Türlerin Kökeni okunabilir. Değişerek türeme için çok güçlü kanıtlar sunmasının yanında, bilim tarihinde eşine az rastlanır bir örnek barındırıyor. Bu örneği incelemeden önce William Whewell’dan bahsetmemiz gerek.
William Whewell
Darwin’in etkilendiği bilim felsefecileri arasında John Herschel ve William Whewell’in adı sıkça geçiyor. John Herschel Türlerin Kökeni‘nin ilk paragrafında bahsedilen “büyük filozof”. Whewell ise -atıfta bulunmasa da- Darwin’in bilimsel yöntem konusunda en çok etkilendiği isim. Whewell, o zamanın en başarılı bilimsel paradigması olan Newton mekaniğini temel alarak, bilimin “tümevarımların mutabakatı” adını verdiği yöntemle çalışması gerektiğini öne sürmüştü. Whewell’a göre bilimsel bir ilke, farklı disiplinlerdeki, görünürde ayrı olan gözlemleri tek bir çerçevede birleştirmeliydi. Eğer farklı alanlardaki gözlemler tek bir ilke ile açıklanabiliyorsa ve eğer bu alanlardaki eski ve yeni gözlemler ilkeye ampirik destek sağlıyorsa, elimizde gerçek bir bilimsel ilke var demektir.
Darwin de, Türlerin Kökeni‘nde böyle bir mutabakatı gerçekleştirmeye çalışıyor. Kitaptaki 5., 10., 11., 12. ve 13.’ü bölümler, birbirinden ayrılmış alanlardaki gözlemlerimizi, değişerek türemenin tek başına nasıl açıklayabileceğini gösteriyor. Bu bölümlerde Darwin, Yaşam Ağacı’nın -yaratılış ya da alternatif kuramların aksine- canlıların coğrafi dağılımı, embriyoloji, morfoloji ve paleontoloji gibi alanlardaki gizemleri aydınlatabileceğini göstermeyi amaçlıyor. Bu ilkenin birleştirici ve toparlayıcı bir rol oynaması, bugün dahi değişerek türemeyi kabul etmek için en önemli sebebimizi oluşturuyor.
Türlerin Kökeni‘nde mutabakat için sunulan kanıtlar, doğal seçilimden bağımsız olarak değerlendirilebilir. Darwin’in zihninde de evrim ile onu açıklayan mekanizmanın farklı olduğu, Asa Gray’e yazdığı bir mektuptan anlaşılıyor: “Tabii ki kişisel olarak Doğal Seçilim’e çok değer veriyorum, ama o, ‘Yaratılış mı Değişim mi?’ sorusunun yanında oldukça önemsiz görünüyor.”
Evrim olgusu/Yaşam Ağacı/değişerek türeme kavramlarının, bunları açıklayan sebepten mantıksal olarak ayrı olduğunu aklımızda tutarak, evrimi mümkün kılan mekanizmaya bakalım. Eğer değişerek türeme bilimsel bir olgu ise, bu olgunun açıklaması nedir?
2) Doğal Seçilim
Darwin’in evrim kuramı ve modern evrim kuramı, evrimi mümkün kılan mekanizmalara çoğulcu bir yaklaşım gösteriyor. Bu yaklaşıma göre evrimin tek bir sebebi yok ve birden fazla mekanizma evrimin açıklamasında rol oynuyor. Yine de her iki evrim kuramı da mekanizmalar içinden bir tanesine, yani doğal seçilime, daha fazla önem atfediyor. Darwin’in kuramına bazen “doğal seçilimle evrim” denmesinin sebebi de bu.
Bugün evrimin motorunun doğal seçilim olduğunu biliyor olmamız bizi yanıltmasın, çünkü evrimin sebebinin doğal seçilim olması için mantıksal bir zorunluluk yok. 19. yy’ın sonlarından 20. yy’ın başlarına kadar biyoloji çevrelerinde, doğal seçilimin evrimi açıklamadaki yetkinliğinden şüphe duyuluyordu ve başka açıklamalar değerlendiriliyordu. Canlıların değişerek türediği fikri kabul edilmesine rağmen, Darwin’in bunu açıklamak için öne sürdüğü mekanizma herkes tarafından kabul edilmemişti. Ancak 1930-1950 yılları arasında, popülasyon genetiği alanında yapılan matematiksel çalışmalar ile doğal seçilimin evrimin en önemli sebebi olduğu gösterildi. Çeşitliliğin ve kalıtımın arkasında yatan sebepleri bilmiyor olmasına rağmen, Darwin haklıydı.
Türlerin Kökeni‘nin 1., 2., 3. ve 4. bölümlerinde, doğal seçilimin değişerek türemeyi açıklayabilecek güce sahip olduğu savunuluyor. Darwin, evcilleştirme ile bir analoji kurarak, kalıtım, çeşitlilik ve seçilimin birleşerek canlıları nasıl değiştirebileceğini anlatıyor. Darwin’in ifade ettiği şekliyle doğal seçilim, yaşam mücadelesi ve kalıtılabilir çeşitlilikten bahsedebileceğimiz durumlarda, yaşam mücadelesinde üstünlük sağlayabilecek özelliklerin nesilden nesile aktarılmasıyla canlıların değişmesine sebep oluyor.
Bu mekanizma sadece değişerek türemeyi açıklamakla kalmıyor, aynı zamanda canlıların uyarlanımını (adaptation), yani neden böyle olduklarını da açıklıyor. Canlıların en belirgin özelliklerinden biri tasarlanmış-gibi gözükmeleri. Her canlının hayatını sürdürebilmesini sağlayan uyarlanımlara sahip olması biyolojinin en temel gözlemlerinden biri. Darwin’den önce bu uyarlanımların bilinçli bir tasarımcının varlığına delil olduğu kabul ediliyordu. Bugün de hala bu görüşün savunulduğuna rastlıyoruz. Ancak Darwin, uyarlanımları ve bunlara bağlı amaçlılığı ya da ereği (teleoloji) tanrılara ve tasarımcılara gönderme yapmadan açıklayan bir kuram öne sürdü. Böylece Darwin, biyoloji biliminin içerdiği teleolojinin doğal bir açıklamasını vererek, bilime en özgün katkılarından birini yaptı. [3]
Son olarak doğal seçilimin uyarlanımlar hakkındaki düşünce biçimimizi, başka bir alanda nasıl değiştirdiğine bakalım. Bazı tasarım argümanları, canlıların “mükemmel” olarak tasarlandığını vurguluyor. Ancak canlıların neden böyle olduklarını açıklama işinde, doğal seçilim, mükemmellikten bahseden tasarım argümanlarından çok daha başarılı sonuçlar veriyor. Her ne kadar uyarlanımlar mükemmel olarak, bir plana göre tasarlanmış gibi gözükse de, gerçekte organizmaların tasarımlarında kusurlar, yetersizlikler ve tavizler var. Gözlemlerimizde mükemmellik yerine kusurlarla karşılaşmamız, tasarım hipotezlerinin aksine, tam da doğal seçilimin öngördüğü bir durum. Doğal seçilime göre organizmaların biçimlerinin kökeni mükemmel bir tasarım değil, ataların sahip olduğu özelliklerdir. Bu nokta, evrimin mükemmel planların gerçekleştiği bir mühendislik sürecinden ziyade, elde olanlarla oynanan bir kurcalama sürecine benzediği anlamına geldiği için önem taşıyor.
Doğal seçilim ve değişerek türeme hakkında yazılacak daha çok şey olmasına rağmen, şimdilik burada duralım. Evrim hakkında düşünürken, evrimi anlarken ya da evrimi izah ederken bu ayrımı hatırda tutmak faydalı olabilir çünkü kuramın bu iki bileşeni farklı fikirler, kanıtlar ve argümanlar içeriyor.
Ediz Dikmelik
ediz.dikmelik [at] gmail.com
Bu yazı Creative Commons by-nc-nd 3.0 ile lisanslıdır.
Notlar:
[1] Modern evrimsel sentezde evrim, “bir popülasyonun alel sıklığındaki değişim” olarak tanımlanıyor. Bazen bunun evrimin tek ve gerçek tanımı olduğunun iddia edildiğini görüyoruz. Yine de “popülasyonun alel sıklığındaki değişim”in, evrimin eksiksiz tanımı olduğunu düşünmek bir hata olur. Alel sıklığında değişim olmadan da evrimsel değişim olabilir. Ayrıca genetik sistem de evrimsel süreçlerin bir ürünüdür. Bu konuda bkz: Sober, 1999, ss. 2-5.
[2] Aslında değişerek türemeyi de iki farklı iddianın birleşimi olarak değerlendirebiliriz. Birincisi “değişim”: organizmalar değişim içindedir. İkincisi ise “ortak ata”: yeryüzünde bugün yaşayan bütün canlılar tek bir (ya da az sayıda) atadan türemiştir. Örneğin Lamarckçı evrimde değişim iddiası vardır ancak ortak ata iddiası yoktur.
[3] Biyolojide “işlev” ve “tasarım” hakkındaki her hangi bir iddianın (“kalbin işlevi kan pompalamaktır”) teleolojik olduğu kabul ediliyor. Bu terimlerin biyoloji biliminde nasıl bir rol oynadığı aktif bir tartışma konusu.
Kaynaklar:
Michael Ruse, Taking Darwin Seriously: A Naturalistic Approach to Philosophy (Blackwell, 1986)
Elliott Sober, Philosophy of Biology (Perseus, 1999)
C. Kennett Waters, “The arguments in the Origin of Species“, The Cambridge Companion to Darwin (Cambridge, 2009)
Jean Gayon, “From Darwin to today in evolutionary biology” The Cambridge Companion to Darwin (Cambridge, 2009)
F. Varela, E. Thompson & E. Rosch, The Embodied Mind (MIT Press, 1993)
Charles Darwin’in evrim kuramının -ve bu kuramın günümüzdeki halinin- iki farklı fikir içerdiği biliniyor. Her iki fikir de kendi buluşu olmamasına rağmen, Darwin bu fikirleri birleştirip uygulayarak düşünce tarihine eşsiz bir katkı sağladı.
Bu bağlamda Darwin, Türlerin Kökeni‘nde bizi iki konuda ikna etmeye çalışıyor:
1) Değişerek türeme
2) Değişerek türemeyi mümkün kılan mekanizma
Evrim kuramının analizine bu ayrımla başlayalım.
1) Değişerek Türeme
Değişerek türeme (descent with modification) aslında biyolojik evrimi gayet etkili bir biçimde tanımlıyor. [1] Böyle olması da beklenir, çünkü Darwin kendi fikirlerini ilk olarak bu şekilde tanımladı. Darwin’den önce “evrim” kelimesi embriyonun gelişimi, Herbert Spencer’in evrimci felsefesi ve başka anlamlarda kullanılıyordu. Darwin de -belki düşüncelerinin bu anlamlarla ilişkilendirilmemesi için- Türlerin Kökeni‘nin ilk baskısında “evrim”, “evrim kuramı” ya da “evrim prensibi” yerine “değişerek türeme” tabirini kullandı. Kitabın ancak altıncı ve son baskısında “evrim” kelimesiyle sıkça karşılaşıyoruz.
Yaşam AğacıPeki değişerek türeme ne anlama geliyor? Bunu anlamakta faydalanabileceğimiz bir temsil var: Yaşam Ağacı. Darwin Türlerin Kökeni’nde yer alan tek çizenek olan Yaşam Ağacı hakkında sayfalarca yorumda bulunuyor. Yaşam Ağacı’nın anlattığı şey şu: canlılar zaman içinde değişerek başka türlere dönüşürler ve bugün gördüğümüz bütün canlılar az sayıda ortak atadan gelmiştir. Yaşam Ağacı’yla temsil edilen bu fikir, bugün rasgele seçeceğimiz iki canlının ortak bir atası olacağını söylüyor. [2]
Değişerek türeme, biyologların bazen “evrim olgusu” diye ifade ettiği gerçeğe karşılık geliyor. Yaşam Ağacı yüzelli yıl önce canlıların tarihi ile ilgili bir hipotezken yüz yıldan daha uzun bir süredir “bilimsel bir gerçek” olarak kabul ediliyor.Darwin, aslında kısa bir süre içinde zamanının biyologlarını ikna etmede büyük ölçüde başarılı oldu. 20. yy.’ın başlarında, biyologların değişerek türeme sürecinde doğal seçilimin etkisinden şüphe duydukları dönemde bile organizmaların değiştiğinden ve birbirleriyle akraba olduklarından şüphe duyulmadı. Bugün ise yaşamın tarihine, dağılımına ve çeşitliliğine yönelik bu fikrin, rakiplerine göre çok daha güçlü ve verimli olduğuna eminiz. Dahası evrim yapılan yeni gözlemler sonucu yanlışlanmıyor ve evrimi destekleyen kanıtlar bulunmaya devam ediliyor.
Bir insan bu tezi, yani değişerek türemeyi neden kabul etmesin? Bunun ardında farklı sebepler olabilir. Örneğin; canlıların asla değişmediğini ya da değişimin sınırları olduğunu savunan bir insan değişerek türemeyi ve Yaşam Ağacı’nı reddedecektir. Canlıların değişebileceğini kabul etse bile ortak atayı reddedebilir. Bütün bu sebepler mantıksal olarak geçerli olsa da, bunların bilimsel verilerle örtüşmedikleri uzun yıllardır bilinen bir gerçek.
Peki değişerek türemeyi neden kabul edelim? Bunun için bugün hala Türlerin Kökeni okunabilir. Değişerek türeme için çok güçlü kanıtlar sunmasının yanında, bilim tarihinde eşine az rastlanır bir örnek barındırıyor. Bu örneği incelemeden önce William Whewell’dan bahsetmemiz gerek.
William WhewellDarwin’in etkilendiği bilim felsefecileri arasında John Herschel ve William Whewell’in adı sıkça geçiyor. John Herschel Türlerin Kökeni‘nin ilk paragrafında bahsedilen “büyük filozof”. Whewell ise -atıfta bulunmasa da- Darwin’in bilimsel yöntem konusunda en çok etkilendiği isim. Whewell, o zamanın en başarılı bilimsel paradigması olan Newton mekaniğini temel alarak, bilimin “tümevarımların mutabakatı” adını verdiği yöntemle çalışması gerektiğini öne sürmüştü. Whewell’a göre bilimsel bir ilke, farklı disiplinlerdeki, görünürde ayrı olan gözlemleri tek bir çerçevede birleştirmeliydi. Eğer farklı alanlardaki gözlemler tek bir ilke ile açıklanabiliyorsa ve eğer bu alanlardaki eski ve yeni gözlemler ilkeye ampirik destek sağlıyorsa, elimizde gerçek bir bilimsel ilke var demektir.
Darwin de, Türlerin Kökeni‘nde böyle bir mutabakatı gerçekleştirmeye çalışıyor. Kitaptaki 5., 10., 11., 12. ve 13.’ü bölümler, birbirinden ayrılmış alanlardaki gözlemlerimizi, değişerek türemenin tek başına nasıl açıklayabileceğini gösteriyor. Bu bölümlerde Darwin, Yaşam Ağacı’nın -yaratılış ya da alternatif kuramların aksine- canlıların coğrafi dağılımı, embriyoloji, morfoloji ve paleontoloji gibi alanlardaki gizemleri aydınlatabileceğini göstermeyi amaçlıyor. Bu ilkenin birleştirici ve toparlayıcı bir rol oynaması, bugün dahi değişerek türemeyi kabul etmek için en önemli sebebimizi oluşturuyor.
Türlerin Kökeni‘nde mutabakat için sunulan kanıtlar, doğal seçilimden bağımsız olarak değerlendirilebilir. Darwin’in zihninde de evrim ile onu açıklayan mekanizmanın farklı olduğu, Asa Gray’e yazdığı bir mektuptan anlaşılıyor: “Tabii ki kişisel olarak Doğal Seçilim’e çok değer veriyorum, ama o, ‘Yaratılış mı Değişim mi?’ sorusunun yanında oldukça önemsiz görünüyor.”
Evrim olgusu/Yaşam Ağacı/değişerek türeme kavramlarının, bunları açıklayan sebepten mantıksal olarak ayrı olduğunu aklımızda tutarak, evrimi mümkün kılan mekanizmaya bakalım. Eğer değişerek türeme bilimsel bir olgu ise, bu olgunun açıklaması nedir?
2) Doğal Seçilim
Darwin’in evrim kuramı ve modern evrim kuramı, evrimi mümkün kılan mekanizmalara çoğulcu bir yaklaşım gösteriyor. Bu yaklaşıma göre evrimin tek bir sebebi yok ve birden fazla mekanizma evrimin açıklamasında rol oynuyor. Yine de her iki evrim kuramı da mekanizmalar içinden bir tanesine, yani doğal seçilime, daha fazla önem atfediyor. Darwin’in kuramına bazen “doğal seçilimle evrim” denmesinin sebebi de bu.
Bugün evrimin motorunun doğal seçilim olduğunu biliyor olmamız bizi yanıltmasın, çünkü evrimin sebebinin doğal seçilim olması için mantıksal bir zorunluluk yok. 19. yy’ın sonlarından 20. yy’ın başlarına kadar biyoloji çevrelerinde, doğal seçilimin evrimi açıklamadaki yetkinliğinden şüphe duyuluyordu ve başka açıklamalar değerlendiriliyordu. Canlıların değişerek türediği fikri kabul edilmesine rağmen, Darwin’in bunu açıklamak için öne sürdüğü mekanizma herkes tarafından kabul edilmemişti. Ancak 1930-1950 yılları arasında, popülasyon genetiği alanında yapılan matematiksel çalışmalar ile doğal seçilimin evrimin en önemli sebebi olduğu gösterildi. Çeşitliliğin ve kalıtımın arkasında yatan sebepleri bilmiyor olmasına rağmen, Darwin haklıydı.
Türlerin Kökeni‘nin 1., 2., 3. ve 4. bölümlerinde, doğal seçilimin değişerek türemeyi açıklayabilecek güce sahip olduğu savunuluyor. Darwin, evcilleştirme ile bir analoji kurarak, kalıtım, çeşitlilik ve seçilimin birleşerek canlıları nasıl değiştirebileceğini anlatıyor. Darwin’in ifade ettiği şekliyle doğal seçilim, yaşam mücadelesi ve kalıtılabilir çeşitlilikten bahsedebileceğimiz durumlarda, yaşam mücadelesinde üstünlük sağlayabilecek özelliklerin nesilden nesile aktarılmasıyla canlıların değişmesine sebep oluyor.
Bu mekanizma sadece değişerek türemeyi açıklamakla kalmıyor, aynı zamanda canlıların uyarlanımını (adaptation), yani neden böyle olduklarını da açıklıyor. Canlıların en belirgin özelliklerinden biri tasarlanmış-gibi gözükmeleri. Her canlının hayatını sürdürebilmesini sağlayan uyarlanımlara sahip olması biyolojinin en temel gözlemlerinden biri. Darwin’den önce bu uyarlanımların bilinçli bir tasarımcının varlığına delil olduğu kabul ediliyordu. Bugün de hala bu görüşün savunulduğuna rastlıyoruz. Ancak Darwin, uyarlanımları ve bunlara bağlı amaçlılığı ya da ereği (teleoloji) tanrılara ve tasarımcılara gönderme yapmadan açıklayan bir kuram öne sürdü. Böylece Darwin, biyoloji biliminin içerdiği teleolojinin doğal bir açıklamasını vererek, bilime en özgün katkılarından birini yaptı. [3]
Son olarak doğal seçilimin uyarlanımlar hakkındaki düşünce biçimimizi, başka bir alanda nasıl değiştirdiğine bakalım. Bazı tasarım argümanları, canlıların “mükemmel” olarak tasarlandığını vurguluyor. Ancak canlıların neden böyle olduklarını açıklama işinde, doğal seçilim, mükemmellikten bahseden tasarım argümanlarından çok daha başarılı sonuçlar veriyor. Her ne kadar uyarlanımlar mükemmel olarak, bir plana göre tasarlanmış gibi gözükse de, gerçekte organizmaların tasarımlarında kusurlar, yetersizlikler ve tavizler var. Gözlemlerimizde mükemmellik yerine kusurlarla karşılaşmamız, tasarım hipotezlerinin aksine, tam da doğal seçilimin öngördüğü bir durum. Doğal seçilime göre organizmaların biçimlerinin kökeni mükemmel bir tasarım değil, ataların sahip olduğu özelliklerdir. Bu nokta, evrimin mükemmel planların gerçekleştiği bir mühendislik sürecinden ziyade, elde olanlarla oynanan bir kurcalama sürecine benzediği anlamına geldiği için önem taşıyor.
Doğal seçilim ve değişerek türeme hakkında yazılacak daha çok şey olmasına rağmen, şimdilik burada duralım. Evrim hakkında düşünürken, evrimi anlarken ya da evrimi izah ederken bu ayrımı hatırda tutmak faydalı olabilir çünkü kuramın bu iki bileşeni farklı fikirler, kanıtlar ve argümanlar içeriyor.
Ediz Dikmelik
ediz.dikmelik [at] gmail.com
Bu yazı Creative Commons by-nc-nd 3.0 ile lisanslıdır.
Notlar:
[1] Modern evrimsel sentezde evrim, “bir popülasyonun alel sıklığındaki değişim” olarak tanımlanıyor. Bazen bunun evrimin tek ve gerçek tanımı olduğunun iddia edildiğini görüyoruz. Yine de “popülasyonun alel sıklığındaki değişim”in, evrimin eksiksiz tanımı olduğunu düşünmek bir hata olur. Alel sıklığında değişim olmadan da evrimsel değişim olabilir. Ayrıca genetik sistem de evrimsel süreçlerin bir ürünüdür. Bu konuda bkz: Sober, 1999, ss. 2-5.
[2] Aslında değişerek türemeyi de iki farklı iddianın birleşimi olarak değerlendirebiliriz. Birincisi “değişim”: organizmalar değişim içindedir. İkincisi ise “ortak ata”: yeryüzünde bugün yaşayan bütün canlılar tek bir (ya da az sayıda) atadan türemiştir. Örneğin Lamarckçı evrimde değişim iddiası vardır ancak ortak ata iddiası yoktur.
[3] Biyolojide “işlev” ve “tasarım” hakkındaki her hangi bir iddianın (“kalbin işlevi kan pompalamaktır”) teleolojik olduğu kabul ediliyor. Bu terimlerin biyoloji biliminde nasıl bir rol oynadığı aktif bir tartışma konusu.
Kaynaklar:
Michael Ruse, Taking Darwin Seriously: A Naturalistic Approach to Philosophy (Blackwell, 1986)
Elliott Sober, Philosophy of Biology (Perseus, 1999)
C. Kennett Waters, “The arguments in the Origin of Species“, The Cambridge Companion to Darwin (Cambridge, 2009)
Jean Gayon, “From Darwin to today in evolutionary biology” The Cambridge Companion to Darwin (Cambridge, 2009)
F. Varela, E. Thompson & E. Rosch, The Embodied Mind (MIT Press, 1993)
Evrimin Sonuçları
Şimdiye kadar elde edilen fosillerin çoğu, homoloji kriterleri kullanılarak belli gruplara sokulmuştur. O organizmaya ait küçücük bir parça ile bile böyle bir değer*lendirme yapılabilir. Fosillerin yaşını saptamak mümkündür. Bu yüzden paleontolo-jik bilgiler kullanılarak bitki gruplarının ne zamandan beri yaşadıkları saptanabilir. Aynı şekilde günümüzde yaşayan canlıların atalarının nasıl olduğuna özgü bilgiler de elde edilebilir.
Kazanılan bu bilgiler ışığı altında, birkaç genel kuramdan sözedebiliriz:
a) At ve insanın evrimsel gelişim basamağını vermek mümkündür.
b) Grup içi gelişim dikkati çekmeden olaylanır.
c) Çeşitli gruplar arasında köprü görevi yapan canlılar vardır. Bu fosillere geçiş formu denir. Her iki gruba özgü özelliklere sahip olan bunlara Ichthyestega, Ar-chaeopteryx ve Rhynia'yı örnek olarak verebiliriz. Zaman olarak bir grubun or*taya çıktığı dönemin başlangıcında bulunur ve onun özelliklerini gösterirler. Siste*matikleri özelliklerinin önemine bağlıdır. Genellikle yeni özelliklere önem verilir. Örneğin Arcaeopteryx'e İLK KUŞ denir.
Yeni Tipleri Oluşumu
Familya, takım, sınıf gibi sistematiğin üst basamakları arasında organizmanın yapısı bakımından olan farklar, bir cinsin türleri arasmdakine göre daha büyüktür. Bununla birlikte kuş ve memelilerin yeni tiplerinin oluşumu, birçok küçük mutas-yon basamağının birikmesi ile açıklanabilir. Bazı durumlarda paleontoloji, bu şe*kilde birikerek meydana gelmiş (=additif) olan olay (=addidif tipogenez)lar için kanıt oluşturur. Örneğin sürüngen ve memeliler arasında tamamen akıcı bir geçiş vardır. Başka bir kanıt da, iki sistematik kategorinin de özelliklerini taşıyan geçit form*larının varlığıdır (=sürüngen ve kuşlar arasındaki gibi). Muhtemelen geçiş formları tek bir tür idi ve bunların populasyon büyüklükleri fazla değildi. Öyle ki evrimle*rinde GENETİK SÜRÜKLENME rol oynamıştı. Yeni grupların daha iyi uyum sağ*laması sonucu geçiş formları seleksiyon nedeniyle ortadan kalkmıştır. Bunların fosil buluntularının fazla olmayışının nedeni de budur.
Geçiş formları belli ekolojik nişlerde tutunabilselerdi, kendi ayrılmaz evrimleri*ni yaparlardı. Onların günümüzdeki temsilcileri artık geçiş formları değildir; ama böyle formların bir dizi özelliklerini hala gösterirler.
Sınıf ve şube gibi yeni kategorilerin yavaş yavaş oluşumunda evrim olayı için önemli olan çevre değişimleri de önemlidir. Örneğin havanın kuşlar tarafından işgali gibi. Bu durumlarda tamamen yeni yaşama alanları işgal edilir.
Adaptif Radyasyon
Yeni işgal edilen büyük nişler içinde, tipdeki çok az bir değişim sonucu ekolo*jik bir nişleşme izlenir. Böylece ekolojik izolasyonun çok sayıda türün ortaya çıkmasına neden olduğu ve bu türlerin de bu nişlere uyum sağladığı görülür. Atasal tür evrimini birçok yöne doğru yapar Bu duruma ADAPTİF RAD*YASYON denir. Burada atasal formdan çıkan ve birbirinden ayrılan türler ve onların işgal ettikleri yaşam alanlarını özel bir şekilde kullanırlar. Nişi işgal eden temel tipe ait türün mutandan da vardır; ama bunlar belki de rekabetle yokolmuştur.
Adaptif radyasyon için en iyi örnek olarak Galapagos adasındaki Darvvin ispi*nozlarını verebiliriz. Buradaki ispinoz türleri birbirleri ile güçlü bir rekabete gire*meyeceği çok sayıda farklı nişi işgal etmiştir. Bu durum Havvai Adasında yaşayan el*bise kuşları için de geçerlidir. Bunların hepsi, yani 42 tür, tamamen farklı besin gereksinimleri ile tek bir böcekcil atasal türden oluşmuştur. Yine keseli hayvanlar da adaptif radyasyon için başka bir örnek oluşturur. Büyük nişler başarılı bir şekilde işgal edilirse eğer onların üstün yetenekleri varsa, diğer grupların bu yöne doğru evri*mi mümkündür.
Kazanılan bu bilgiler ışığı altında, birkaç genel kuramdan sözedebiliriz:
a) At ve insanın evrimsel gelişim basamağını vermek mümkündür.
b) Grup içi gelişim dikkati çekmeden olaylanır.
c) Çeşitli gruplar arasında köprü görevi yapan canlılar vardır. Bu fosillere geçiş formu denir. Her iki gruba özgü özelliklere sahip olan bunlara Ichthyestega, Ar-chaeopteryx ve Rhynia'yı örnek olarak verebiliriz. Zaman olarak bir grubun or*taya çıktığı dönemin başlangıcında bulunur ve onun özelliklerini gösterirler. Siste*matikleri özelliklerinin önemine bağlıdır. Genellikle yeni özelliklere önem verilir. Örneğin Arcaeopteryx'e İLK KUŞ denir.
Yeni Tipleri Oluşumu
Familya, takım, sınıf gibi sistematiğin üst basamakları arasında organizmanın yapısı bakımından olan farklar, bir cinsin türleri arasmdakine göre daha büyüktür. Bununla birlikte kuş ve memelilerin yeni tiplerinin oluşumu, birçok küçük mutas-yon basamağının birikmesi ile açıklanabilir. Bazı durumlarda paleontoloji, bu şe*kilde birikerek meydana gelmiş (=additif) olan olay (=addidif tipogenez)lar için kanıt oluşturur. Örneğin sürüngen ve memeliler arasında tamamen akıcı bir geçiş vardır. Başka bir kanıt da, iki sistematik kategorinin de özelliklerini taşıyan geçit form*larının varlığıdır (=sürüngen ve kuşlar arasındaki gibi). Muhtemelen geçiş formları tek bir tür idi ve bunların populasyon büyüklükleri fazla değildi. Öyle ki evrimle*rinde GENETİK SÜRÜKLENME rol oynamıştı. Yeni grupların daha iyi uyum sağ*laması sonucu geçiş formları seleksiyon nedeniyle ortadan kalkmıştır. Bunların fosil buluntularının fazla olmayışının nedeni de budur.
Geçiş formları belli ekolojik nişlerde tutunabilselerdi, kendi ayrılmaz evrimleri*ni yaparlardı. Onların günümüzdeki temsilcileri artık geçiş formları değildir; ama böyle formların bir dizi özelliklerini hala gösterirler.
Sınıf ve şube gibi yeni kategorilerin yavaş yavaş oluşumunda evrim olayı için önemli olan çevre değişimleri de önemlidir. Örneğin havanın kuşlar tarafından işgali gibi. Bu durumlarda tamamen yeni yaşama alanları işgal edilir.
Adaptif Radyasyon
Yeni işgal edilen büyük nişler içinde, tipdeki çok az bir değişim sonucu ekolo*jik bir nişleşme izlenir. Böylece ekolojik izolasyonun çok sayıda türün ortaya çıkmasına neden olduğu ve bu türlerin de bu nişlere uyum sağladığı görülür. Atasal tür evrimini birçok yöne doğru yapar Bu duruma ADAPTİF RAD*YASYON denir. Burada atasal formdan çıkan ve birbirinden ayrılan türler ve onların işgal ettikleri yaşam alanlarını özel bir şekilde kullanırlar. Nişi işgal eden temel tipe ait türün mutandan da vardır; ama bunlar belki de rekabetle yokolmuştur.
Adaptif radyasyon için en iyi örnek olarak Galapagos adasındaki Darvvin ispi*nozlarını verebiliriz. Buradaki ispinoz türleri birbirleri ile güçlü bir rekabete gire*meyeceği çok sayıda farklı nişi işgal etmiştir. Bu durum Havvai Adasında yaşayan el*bise kuşları için de geçerlidir. Bunların hepsi, yani 42 tür, tamamen farklı besin gereksinimleri ile tek bir böcekcil atasal türden oluşmuştur. Yine keseli hayvanlar da adaptif radyasyon için başka bir örnek oluşturur. Büyük nişler başarılı bir şekilde işgal edilirse eğer onların üstün yetenekleri varsa, diğer grupların bu yöne doğru evri*mi mümkündür.
Biyolojik Evrim - İlk Canlılar (Protobiyontların) Evrimi
Biyolojik Evrim
İlk Canlılar (Protobiyontların) Evrimi
Kimyasal evrim sonucu oluşan polinükleotid ve proteinoidli yapılar arasında karşılıklı ilişkiler vardır. EIGEN bu ilişkilere benzerlerin canlıların hangi temel özelliklerini gösterdiğini maddenin kendi başına organizasyonu kuramı ile ortaya koymuştur. Onun görüşlerine göre, karşılıklı olan bu ilişkilerde aşağıdaki temel biyolojik olayların olması gerekmektedir:
a) Kendi başına çoğalma:
Ancak bu yolla, bir kez ulaşılan biyolojik özellikler korunabilir ve döle iletilebilir. Özelliklerin döle geçişinde çoğalma en önemli rolü oynar.
b) Metabolik olaylar:
Metabolik olaylar, çevrede bulunan maddelerin alınma ve işlenip değiştirilmesinde önemli rol oynar. Ancak bu olayların yardımı ile döl süreklilik kazanır. Çoğalmayı sağlamak için gerekli olan biyolojik yapı taşları ve enerji de bu yolla elde edilir.
c) Mutasyon:
Canlılarda olaylanan mutasyonlarla mevcut olan bireyler değişikliğe uğrar. Sonuçta daha uygun ve yetenekli yeni bireyler oluşabilir.
Geriye dönüşü olan çevrimde bu olayların birlikte etkisi sonucu, canlıların ve bu olayların evrimi mümkündür. Bu şekildeki geriye dönüşümü olan tepkime zincirlerinin ortaya çıkışı, protein ve replikasyon yeteneğindeki nükleotid zincirlerinin katılımı ile olur.
Proteinsentezli nükleotid zincirlerinin replikasyon çevriminin birlikte etkinliğine, HİPER ÇEVRİM adı verilir. Her hiper çevrim çok hızlı bir şekilde olaylanır. Bilgi taşıyıcı polinükleotid bir zincirin mutasyona, yani değişime uğraması, tepkimelerin çok hızlı bir şekilde ilerlemesine yol açabilir. Bu durumda böyle bir çevrim, çevreden alınan ve tepkime için gerekli olan maddeler bakımından diğer çevrimlerle rekabete girer. Çevrimin devamı rekabetin kazanılmasına bağlıdır. Bunun sonucunda da seleksiyon etkinliği ile moleküler bazda gerçekleşmeyi içeren EVRİM KURAMI hakim olacaktır. Hiper çevrimin ya da başka bir ifadeyle böyle bir tepkime zincirinin oluşması sonucunda basit yapılı bir membranın çevirdiği bir oluşum olan PROTOBİYONT elde edilmiş olur. İşte bu gelişim süreci içinde, P R O T O S İ T veya PROKARYONT HÜCRE'leri oluşmuşlardır.
İlk Canlılar (Protobiyontların) Evrimi
Kimyasal evrim sonucu oluşan polinükleotid ve proteinoidli yapılar arasında karşılıklı ilişkiler vardır. EIGEN bu ilişkilere benzerlerin canlıların hangi temel özelliklerini gösterdiğini maddenin kendi başına organizasyonu kuramı ile ortaya koymuştur. Onun görüşlerine göre, karşılıklı olan bu ilişkilerde aşağıdaki temel biyolojik olayların olması gerekmektedir:
a) Kendi başına çoğalma:
Ancak bu yolla, bir kez ulaşılan biyolojik özellikler korunabilir ve döle iletilebilir. Özelliklerin döle geçişinde çoğalma en önemli rolü oynar.
b) Metabolik olaylar:
Metabolik olaylar, çevrede bulunan maddelerin alınma ve işlenip değiştirilmesinde önemli rol oynar. Ancak bu olayların yardımı ile döl süreklilik kazanır. Çoğalmayı sağlamak için gerekli olan biyolojik yapı taşları ve enerji de bu yolla elde edilir.
c) Mutasyon:
Canlılarda olaylanan mutasyonlarla mevcut olan bireyler değişikliğe uğrar. Sonuçta daha uygun ve yetenekli yeni bireyler oluşabilir.
Geriye dönüşü olan çevrimde bu olayların birlikte etkisi sonucu, canlıların ve bu olayların evrimi mümkündür. Bu şekildeki geriye dönüşümü olan tepkime zincirlerinin ortaya çıkışı, protein ve replikasyon yeteneğindeki nükleotid zincirlerinin katılımı ile olur.
Proteinsentezli nükleotid zincirlerinin replikasyon çevriminin birlikte etkinliğine, HİPER ÇEVRİM adı verilir. Her hiper çevrim çok hızlı bir şekilde olaylanır. Bilgi taşıyıcı polinükleotid bir zincirin mutasyona, yani değişime uğraması, tepkimelerin çok hızlı bir şekilde ilerlemesine yol açabilir. Bu durumda böyle bir çevrim, çevreden alınan ve tepkime için gerekli olan maddeler bakımından diğer çevrimlerle rekabete girer. Çevrimin devamı rekabetin kazanılmasına bağlıdır. Bunun sonucunda da seleksiyon etkinliği ile moleküler bazda gerçekleşmeyi içeren EVRİM KURAMI hakim olacaktır. Hiper çevrimin ya da başka bir ifadeyle böyle bir tepkime zincirinin oluşması sonucunda basit yapılı bir membranın çevirdiği bir oluşum olan PROTOBİYONT elde edilmiş olur. İşte bu gelişim süreci içinde, P R O T O S İ T veya PROKARYONT HÜCRE'leri oluşmuşlardır.
Evrim sanıldığından daha hızlı
Evrim, yeni türlerin gelişimi için aynı yaşam alanında binlerce hatta milyonlarca yıla ihtiyaç duyar. Fakat Nikaragua'da volkanik bir gölü inceleyen biyologlar, evrimin daha hızlı işlediğini gösterdi.
Bu göldeki siklid balıkları, sadece yüz nesil sonra tamamen yeni bir görüntüye kavuşmuş. Balıkların dudakları kalınlaşırken, kafa kısımları daralmış. Konstanz Üniversitesi evrim biyologu Axel Meyer’ın tespit ettiği bu evrim süreci, sanılandan çok daha hızlı işlemekte.
Kalın dudaklı balıklar, ince dudaklı yakınlarına karşın aynı gölde farklı bir ekolojik nişte yaşıyor. İncelemelerden anlaşıldığı üzere, kalın ve ince dudaklı balıkların farklı beslenme alışkanlıkları var ve laboratuvar deneylerinde bu iki balık türünün melezleşmeye uygun olduğu kanıtlanmış olsa da çiftleşmiyorlar.
Yeni balık türünün dar kafa yapısı özellikle de volkanik kayalıkların arasındaki böcek ve larvaları yakalamak için ideal. Kalın dudaklarsa keskin kenarlı kayalıklara bağlı yaralanmaların etkisini azaltıyor. İnce dudaklı balığın daha fazla dişli ve güçlü bir çenesi var. Bu çene yapısı sayesinde salyangoz kabuklarını kırabiliyor. Georgia Teknoloji Enstitüsü evrim araştırmacısı Todd Streelman, yeni sonuçlar, 1990’lı yıllarda ortaya atılan tezleri de desteklemekte, diyor.
Kalın dudaklı balıklar, ince dudaklı yakınlarına karşın aynı gölde farklı bir ekolojik nişte yaşıyor. İncelemelerden anlaşıldığı üzere, kalın ve ince dudaklı balıkların farklı beslenme alışkanlıkları var ve laboratuvar deneylerinde bu iki balık türünün melezleşmeye uygun olduğu kanıtlanmış olsa da çiftleşmiyorlar.
Yeni balık türünün dar kafa yapısı özellikle de volkanik kayalıkların arasındaki böcek ve larvaları yakalamak için ideal. Kalın dudaklarsa keskin kenarlı kayalıklara bağlı yaralanmaların etkisini azaltıyor. İnce dudaklı balığın daha fazla dişli ve güçlü bir çenesi var. Bu çene yapısı sayesinde salyangoz kabuklarını kırabiliyor. Georgia Teknoloji Enstitüsü evrim araştırmacısı Todd Streelman, yeni sonuçlar, 1990’lı yıllarda ortaya atılan tezleri de desteklemekte, diyor.
Kaydol:
Kayıtlar (Atom)