Evrim nedir?

Evrim, en basit tanımıyla, popülasyon içi gen ve özel­liklerin nesiller içindeki değişimidir.

Yani evrim, bazı insanların iddia ettiğinin aksine, bir türün bir diğer türe değişmesi (örneğin maymunların in­sanlara dönüşmesi) demek değildir. Türlerin zaman için­deki değişimi veya ata türlerin yepyeni torun türlere evri­mi, evrimin bir sonucudur; evrimin tanımı değil.

Bunu şöyle düşünün: Bitki üremesinden söz ederken, ormanları tanımlamaya çalışmayız. Ormanlar, bitkilerin üreme yeteneğinin bir sonucudur, bitki üremesinin tanı­mı değil. Bitkiler ürer, sayıları artar. Bitkiler üreyemesey- di, ormanlar var olamazdı. Ancak bitkilerin üremesi olayı­nı anlarken/anlatırken, ormanlardan söz etmemize gerek yoktur (veya bu, birincil öneme sahip bir konu değildir).

lşte evrim de böyledir. Canlıların fiziksel, kimyasal, biyolojik özellikleri (parametreleri) vardır: Örneğin boy uzunluğu, hücre metabolizmasının hızı, belirli bir gen kopyasına sahip olup olmama gibi … Bu özellik, genellikle türün her bireyinde aynı değildir; kiminde daha çok, ki­minde daha az bulunabilir (bazısında hiç yoktur). Yani her özelliğin, popülasyon içinde bir dağılımı (sıklığı, fre­kansı) vardır. Bu sıklık, %0 ile %100 arasında değişen bir sayı ile ifade edilebilir. Örneğin 1 78 santimetre boya sa­hip olmak, insan popülasyonunda %25 sıklıkta, belli bir deri rengi %3, bir organın belli bir kütlesi %5, hatta belir­li organların (örneğin 20 yaş dişlerinin) var olması %88 sıklıkta görülüyor olabilir. Bu, aynı zamanda, bir türün tüm bireylerinin birebir aynı olmamasının ardında yatan sebeptir. İşte bu özelliklerin dağılımı, her nesilde değişir; bir özellik 9%’dan %12’ye çıkar, bir diğeri %25’ten %18’e iner ve biz bu tür değişimlerin tümüne evrim deriz.

Bu özellikler, belirttiğim gibi bir tane değildir. Her bir türün milyonlarca, belki milyarlarca farklı özelliği tanım­lanabilir. Bu özelliklerin hemen hepsi birbiriyle çeşitli şekillerde ilişkilidir; ancak en nihayetinde “insan” ya da “arı” veya “çam ağacı” dediğimizde aklımıza gelen ve do­ğada gördüğümüz canlılar, bu milyarlarca özelliğin (boy, renk, şekil, metabolizma, genler, vb.) çeşitli değerler al­ması sonucunda oluşur (“boyu 3 santimetre, rengi sarı, şekli yuvarlak, bazal metabolik oranı saniyede 2000 Joule, o veya bu genlere sahip ” gibi).

Bu özelliklerin her birini, kocaman bir panel üzerine yan yana dizilmiş seviye tuşları (düğmeleri) gibi hayal edebiliriz. Tıpkı müzisyenlerin bas veya treble benzeri ses niteliklerini bu tarz “kayan düğmeler” ile ayarlaması gibi, biz de bu düğmeleri kaydırdıkça, farklı nitelikte türler elde ederiz. Bu düğmeleri kaydırarak farklı değerlere ka­vuşturdukça, bu düğmelerin kombinasyonlarının ürettiği canlının görünümü ve özellikleri de değişecektir. Bunu The Sims ² tarzı bir bilgisayar oyununda karakterler ya­ratmaya (ama onun çok daha kapsamlı bir versiyonuna) benzetebilirsiniz: Düğmeleri kaydırarak özellikleri değiş-

---

^{2. Electronic Arts tarafından üretilen bir simülasyon oyunu. Oyunda oyuncular, çeşitli parametreleri değiştirerek diledikleri karakterleri ya­ratabilmektedir.}

---

tirdikçe, karakterinizin neye benzediği, neler yaptığı, han­gi durumda nasıl davrandığı gibi nitelikler değişecektir.

Doğada olan da budur. Nesiller geçtikçe, “insan”, “bak­teri”, “köknar” ya da “kedi” dediğimiz canlıları tanımla­yan parametrelerin popülasyon içinde görülme sıklığı ve dolayısıyla bu parametrelerin bir araya gelerek oluştur­dukları kombinasyonlar durmadan değişir. İşte bu, ev­rimdir. Ancak buna bağlı olarak, görebileceğiniz gibi, bir noktadan sonra yepyeni parametrelere, parametre dağı­lımlarına ve kombinasyonlara sahip canlılara kavuşuruz. Buna türleşme deriz. Belirttiğim gibi türleşme, evrimin bir sonucudur; tanımı değil.

Bir türü (diyelim ki) 10.000 adet farklı özellik (para­metre) ile tanımlıyorsak, bunların yeterince fazlası, ye­terince miktarda değişince artık ilk başta sahip olduğu­muzdan çok farklı bir canlıya kavuşuruz. Doğada olan da budur: Türlerin özellikleri, her nesilde bir miktar değişir. Yani o 10.000 özelliğin, incelemeye başladığımız 1. nesil­deki dağılımı ile 2. nesildeki veya 5. nesildeki dağılımı bir miktar farklı olacaktır. Bu, evrimdir. Bu farklılıklar her nesilde birikmeye devam eder ve örneğin 100.000’inci ne­silde bunların dağılımı artık bambaşka olacaktır. Bu du­rumda 1. nesildeki tür, artık türleşmiştir (yeni bir türe evrimleşmiştir) deriz.

Tabii her bir türün tüm popülasyonları Dünya’nın her yerinde kusursuz eşitlikte (homojenlikte) bir dağılım gös­termediği için ve çeşitli çevre şartlarına bağlı olarak birebir aynı türün farklı popülasyonları, bambaşka çevresel şart­lar altında kalabildiği için, türün popülasyonları arasında bazı yalıtımlar (izolasyonlar) görülebilir. Bu durumda birebir aynı noktadan (parametre dağılımından) başlaya­rak, binlerce nesil sonra bambaşka iki, üç veya daha fazla noktaya ulaşabiliriz. Yani aynı 10.000 özellik (parametre), ayrı koşullar altında, bir süre sonra bambaşka parametre kombinasyonlarına ulaşabilir. Bu şekilde bir dallanma (ay­rılma) olmadan yaşanan türleşmeye anagenez, dallanma olarak yaşanan türleşmeye kladogenez adını vermekteyiz. Bu kavramlara 15. Soru’da tekrar döneceğim.

Burada şu konu aklınıza takılabilir: Bir türün tek bir bi­reyindeki parametreler de (boy uzunluğu gibi) ömür bo­yunca değişmektedir. Örneğin insanın yetişkinlik çağına dek uzaması da evrim midir?

Hayır! Doğada bu parametre değişimi 2 seviyede ya­şanır: Bireyin kendi ömrü boyunca veya türün nesilleri boyunca. Bireyin kendi ömründe yaşanan parametre de­ğişimleri (örneğin ufak bir bebekkenki görünümü ile ye­tişkin olduğundaki görünümü arasındaki farklar) gelişim olarak isimlendirilir ve gelişim biyolojisi adı verilen bir bilim dalı altında incelenir.

Türün nesilleri boyunca tek bir bireyde değil; bireyle­rin bir araya gelerek oluşturdukları popülasyonların genel parametre dağılımında meydana gelen değişimler (örne­ğin türün boy ortalaması, renkleri, metabolizması, genleri gibi özelliklerinin görülme sıklığındaki değişimler) evrim olarak isimlendirilir ve evrimsel biyoloji adı verilen bir bilim dalı altında incelenir.

Yani gelişimle evrim birbiriyle yakından ilgili olsa da, ayrı bilim dallarıdır. Evrimsel değişimler, gelişimin nasıl yaşanacağını dikte eder. Gelişimsel değişimler de daha kısıtlı bir şekilde bile olsa evrimi şekillendirebilir. Bu ne­denle günümüzde tüm bu parametre değişimlerini evrim­sel gelişimsel biyoloji adı verilen daha da geniş bir çatı altında inceleyen biliminsanları bulunmaktadır. Biz, bu kitap boyunca yoğunlukla evrime odaklanacağız.

Mikroevrim: Evrimin sessiz damlalan …

Aklınıza bir başka nokta takılabilir: “Kedi” dediğimiz canlının popülasyonları içindeki özelliklerin dağılımı azı­cık değişirse ona hala “kedi” demeye devam ederiz; yeni bir tür ismi üretmemize gerek yoktur. Bu durumda evrim ile türleşme arasındaki bağlantıyı nasıl kuracağız?

Evrimi iki büyük kategoriye ayırmaktayız: Türlerin kendi içindeki değişimlerini inceleyen mikroevrim ile türlerin başka türlere dönüşümlerini inceleyen makroev- rim. Bunlardan ikincisi, çoğunlukla türleşme kavramıyla birlikte ele alınır.

Mikroevrim, isminden de anlaşılacağı üzere, “mikro” boyutta yaşanan evrimsel değişimlerdir. Hatırlayacak olursanız evrimi “popülasyon içi gen ve özelliklerin ne­siller içindeki değişimi” olarak tanımlamıştık. İşin gen değişimi tarafıyla genellikle mikroevrim ilgilenir. Kimi zaman, bu genlerin belirlediği özelliklerin değişiminin er­ken basamaklarını da bu başlık altına alabilmekteyiz.

Mikroevrimi gözlemek oldukça basittir: Tüm canlıla­rın hücrelerinde, o canlıya ait özellikleri belirleyen genler vardır. Bu genlerden proteinler üretilir. O proteinler, can­lının fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerini belirler. Bu proteinleri üreten genlerin farklı “versiyonları” vardır. Bu versiyonlara alel deriz. Örneğin saç rengini belirleyen birden fazla gen ve her bir genin birden fazla aleli vardır. Bu alellerin popülasyon içindeki değişimine bağlı olarak, bir türün kabaca neye benzediği de değişir. Dolayısıyla mikroevrimi gözlemek için, bu alellerin popülasyon için­deki değişimini gözlemek gerekir.

Bunu yapmak için, doğa şartları altında veya laboratu- var koşullarında bir tür popülasyonunu ele alabilirsiniz. Bu popülasyon içindeki her bir bireyin (ya da aldığınız, yeterince büyük bir örneklem grubunun) belirli genleri­nin hangi alellerini taşıdığını moleküler ve biyoteknolo- jik yöntemlerle belirleyebilirsiniz. Böylece belli bl.r alelin popülasyonun yüzde kaçında bulunduğunu tespit edebi­lirsiniz. Bu takibi birden fazla nesil boyunca yaptığınız­da, o alelin her bir nesildeki yüzdesini belirleyebilirsiniz. Eğer bu yüzde değişiyorsa, yani bir nesildeki ölçümünüz­de popülasyonun %30’unda bulunan bir alel, bir sonraki ölçümünüzde popülasyonun %34’ünde, bir sonraki ölçü­münüzde popülasyonun 41 %’inde bulunuyorsa, o tür ev- rimleşiyor demektir!

İşte bu tarz evrime, mikroevrim deriz. Çünkü bir alelin popülasyon içinde değişmesi, her zaman dışarıdan gözlenebilir fiziksel, kimyasal ve biyolojik değişimler yaratmaz. Çok dikkatli incelediğinizde o alelin değişiminin hücresel boyutta, dokularda veya organlardaki değişimini tespit edebilirsiniz. Ancak tür, henüz “dikkate değer miktarda” (gözle gözlenebilecek, belirli fiziksel ve genetik özelliklere göre sınıflandırılabilecek düzeyde) değişme­miştir. Bu değişim “ufak” (“mikro”) olduğu için, buna mikroevrim deriz.

Mikroevrimi hayal edebilmeniz için, yeni bir ortama giren yepyeni türlerin değişimini düşünebilirsiniz. Örne­ğin sadece birkaç ev serçesi (veya o zamanki adıyla İngiliz serçesi, bilimsel adıylaysa Passer domesticus), 1852 yılın­da İngiltere ve Almanya’dan Kuzey Amerika’ya ve özellik­le de ABD’ye ilk defa taşındı; bundan önce bu kıtada ev serçesi bulunmuyordu. İnsanlar tarafından kıtaya getiri­len bu az sayıdaki kuş, kılanın tamamına zaman içinde yayılmaya başladı. Buna bağlı olarak bu serçeler, sadece Avrupa’dan farklı değil, aynı zamanda Amerika kıtasının iki yakasında ve kuzeyi ile güneyinde de yepyeni ve sıcak­lık, besin kaynakları, av-avcı dinamikleri gibi çok sayıda faktör açısından oldukça çeşitlilik gösteren, bambaşka ya­şam alanlarına uyum sağlamak zorunda kaldılar. Bunun, kuş özelliklerinde ne tür bir evrime yol açtığını incele­yen biliminsanları, kısa bir süre içinde çok sayıda fiziksel farklılığın evrimleşmeye başladığını gördüler. Örneğin bu serçelerde, sadece 80 yıl içinde, kıtanın farklı yakalarında farklı kanat açıklıkları, farklı vücut büyüklükleri, farklı gaga boyutları ve çiftleşme başarısında etkili olduğu bi­linen farklı göğüs parlaklıkları evrimleşmişti! Yapılan in­celemelerde, gözle görülebilir düzeyde olan bu evrimsel sürecin en fazla 111 nesil aldığı; ancak kimi yerde bundan çok daha kısa sürede yaşandığı görüldü (çünkü serçeler, kıtanın farklı yerlerine farklı zamanlarda ulaşmışlardı).

Makroevrim: Damlaya damlaya göl olur!

Burada kritik bir unsur, değişen genlerin büyük bir kıs­mının dışarıdan da tespit edilebilir değişimler yaratıyor olmasıdır. Örneğin vücut renklerini belirleyen bir genin değişimi, canlının dışarıdan görünen rengini doğrudan etkiler. Boyu, kas miktarım, yaprak genişliğini, hücre bü­yüklüğünü etkileyen sayısız genin farklı alelleri, canlıları dışarıdan gözlenebilir ve rahatlıkla ölçülebilir düzeyde değiştirecektir. İşte türü bu şekilde köklü miktarda de­ğiştiren ve gözlemsel olarak ölçülebilir düzeyde farklılaş­tıran evrimsel değişime makroevrim deriz. Dolayısıyla az önce verdiğim serçe evrimi örneği, gözle görülebilir bo­yutta olduğu için makroevrim de sayılabilir; fakat tür içe­risinde yaşandığı için mikroevrim olarak da sınıflandırıla­bilir. Unutmamak gerekiyor ki bu iki kavram arasındaki fark mutlak değil, süreğendir. Dolayısıyla her iki tarafa da uygun örnekler bulmak mümkündür.

Fakat makroevrim, genelde soru işaretine yer bırakma­yacak derecede büyük değişimler de içerir. Örneğin her ne kadar “Dinozorlar 65 milyon yıl önce yok oldular” lafı­nı çok sık duyuyor olsak da, bu teknik olarak doğru değil­dir. Kuşlar, doğrudan doğruya dinozorlardan evrimleşmiş bir omurgalı hayvan sınıfıdır ve dolayısıyla dinozorların hepsi yok olmuş değildir; sadece kuş-olmayan dinozorlar yok olmuştur. Kuşların dinozor oldukları ve dinozorlar­dan evrimleştikleri genetik ve morfolojik olarak gösteril­mişse de, en bariz kanıtlar fosil kayıtlarından gelmiştir. Genlerden ve morfolojiden yola çıkarak tespit ettiğimiz evrimsel geçmiş aralığını inceleyen biliminsanları, kuşlar ile dinozorlar arasında geçiş özelliği gösteren, kimi uça- mayan, kimi dinozorlar gibi pençelere ve dişlere sahip olan birçok kuş ve kuş-benzeri türün fosiline ulaşmışlar­dır. Bunlardan biri olan Archaeopteryx fosilini 14. Soru’da daha yakından tanıyacağız; fakat dinozorlardan kuşların evriminde ve sonrasında kuşların çeşitlenmesi boyunca fosilleri keşfedilen cinsler arasında ]uravenator, Pedopen- na, Anchiomis, Archaeopteryx, Confuciusomis, Eoalulavis, Ichtyomis, Waimanu, Elomis, Colymboides, Mopsitta, Ma- sillaraptor ve Primapus gibi çok sayıda fosil bulunmak­tadır. Farklı zaman aralıklarından çıkarılan ve birbiriyle ata-torun veya kuzen-kuzen ilişkileri içinde olan bu fo­siller, sözünü ettiğim mikroevrimsel değişimlerin uzun vadede birikerek bambaşka canlı gruplarının oluşabilece­ğini harika bir şekilde göstermektedir.

Mikroevrimden makroevrime geçişte anlaşılması ge­reken en önemli nokta şudur: Evrimsel süreçte sıklığı
değişen aleller, statik değildir; her biri, durmaksızın değişir. Bu değişime sebep olan mekanizmalar çok çeşit­lidir; bu konuya 19. Soru’da döneceğiz. Ancak her alel, yeterince zaman tanınacak olursa, değişecektir. Daha da önemlisi, daha önceden değişen bir alel, genellikle eski durumuna geri dönmeyecektir. Yani az önce söz ettiğim popülasyonun sırasıyla %30’unda, %34’ünde ve 41 %’inde görülen alel, durup dururken tekrardan sadece %30’una dönmeyecektir. Bir yandan o alel zamanla deği­şirken, aynı zamanda bir başka alel de önce popülasyonun %2’sinde, sonra %20’sinde, sonra %60’ında görülecektir. Aynı zamanda bir diğer alel popülasyonda 74% oranında görülürken, 60%’a düşecek, sonrasında %64’e çıkacak, sonra %52’ye düşebilecektir. Yani her bir “parametre düğ­mesi”, her nesilde farklı yönlere doğru kayacaktır.

Bu durumda mantık, bizi şu sonuca götürür: Eğer her canlının belirli sayıda geni varsa (örneğin insanlarda 18.000 civarında gen bulunur) ve bu genler durmaksı­zın değişip, kısa sürede eski hallerine dönmüyorlarsa, bu durumda değişim, birikimli demektir. Yani yeni değişen aleller, daha önceden değişen allelerin yarattığı değişim­lerin üzerine ekleniyor demektir. Bu durumda mikroevri- min makroevrimi doğurması bir nevi zorunluluktur.

Bir nehir düşünelim. Nehrin, aktığı yatak ile arasındaki sürtünmeden ötürü yatağını aşındırdığını biliriz. Dışarı­dan bakınca ilk etapta bu aşınma görülmez. Ancak dik­katli bir inceleme ve sistematik bir ölçüm, her sene birkaç milimetre de olsa yatağın aşındığını ortaya çıkaracaktır. Bu durumda nehir yatağı “mikroevrimleşiyor” gibi düşü­nebiliriz. llk etapta gözle görülmese de, her yıl bir miktar aşınır. Dahası, yeni yılda olan aşınma miktarı, bir önceki yılda olan aşınmayı eski haline döndürmez. Bu durum­da nehir yatağı birikimli olarak aşınıyor deriz. Bu aşınma devam edecek olursa, yatağın giderek derinleşeceğini ve önce bir vadiye, sonra bir kanyona dönüşeceğini öngöre­biliriz. Gerçekten de dünya üzerindeki vadi ve kanyonları incelediğimizde, birçoğunun kalbinden akan (veya geçmişte akmış) bir nehir ya da akarsu olduğunu görürüz.

Bu durumda, kademeli aşınmanın kanyon yaratma gücü olduğunu çıkarsamak zor değildir. Çünkü birikimli etkinin durup dururken birikim gücünü yitirmesini düşünmek için bir nedenimiz yoktur. Damlaya damlaya göl olur.

lşte evrimde de böyledir. Türlerdeki mikro düzeydeki değişimler, genellikle tersinmez olduğu için, türler kademeli olarak atasal popülasyonlarmdan\ farklı görünecek biçimde değişir. Bunu doğrulâmak için genlerin değişim hızına ve fosil kayıtlarına bakabiliriz; Bunlar, değişimin farklı kademeleri hakkında bilgi vererek, mikroevrimsel değişimlerden yola çıkarak kurduğumuz türler arası değişim fikrini test etmemizi sağlar. Eğer fosiller ve genlerin karşılaştırmalı analizi bu açıklamayı doğrularsa, türler arası evrim konusunda doğru yoldayız demektir.

Gerçekten de bugüne kadar yapılan incelemelerin istis­nasız hepsi bizi aynı sonuca götürmektedir: Türler önce mikroevrimleşir, sonra da makroevrimleşir. Yani var olan canlı çeşitliliği, evrimin bir ürünü ve sonucudur.

50 Soruda Evrim

Çağrı Mert Bakırcı
Bilim ve Gelecek Kitaplığı