Bilim / Teknoloji

Evrimin moleküler gizi çözülmeye başlandı

Canlıların evrimi henüz tümüyle anlaşılmamış, çok karmaşık bir süreçtir.

15 Mart 2009 02:00

Canlıların evrimi henüz tümüyle anlaşılmamış, çok karmaşık bir süreç. Fakat genetik biliminde yaşanan gelişmeler, daha aydınlatıcı sonuçlar vermeye başladı. Bilim insanları artık evrimin moleküler gizlerini çözmeyi öğreniyor. Bu çalışmalar sayesinde türlerin değişimi laboratuvarda izlenebilir hale geldi. İnsanın evrimsel gelişimi hakkında da yeni ipuçları bulundu.

Evrim teorisinin açıklanmasından bu yana yüz elli yıl geçmesine rağmen hâlâ “evrim var mı yok mu” tartışmaları yapılsa da bilim, evrimin varlığını çok uzun bir süre önce kabul etmiştir. Fosil buluntular evrim sürecini açıklayan en iyi kanıtlardır. Sıradan insanlar evrimi kabul etmekte zorlanırlar. Evrime duyulan kuşkuda elbette tüm dünyada yapılan hatalı bir yorumlamanın rolü büyüktür. “İnsan maymundan gelmiştir” şeklinde dillerde dolaşan anlamsız bir ifade, toplumları rahatsız ediyor.

Evrim teorisinin kurucusu Charles Darwin de dahil hiçbir bilim insanı, maymundan geldiğimizi iddia etmedi. İnsan ve maymun ortak bir atadan evrimleşti. Bu ortak ata varlığını soy ağacı kütüğünün belli bir noktasına kadar sürdürdükten sonra belli zamanlarda farklı dallara ayrıldı. Fosil buluntular ve moleküler biyolojik verilere göre, örneğin insan ve goril günümüzden yaklaşık sekiz milyon yıl önce evrimlerini farklı dallarda sürdürmeye başladı. İnsan ve şempanzenin yolları ise aşağı yukarı beş ilâ altı milyon yıl önce ayrıldı. Hatta son yıllarda elde edilen yeni kalıntılar bu dallanmanın daha önceleri meydana gelmiş olabileceğini göstermekte. Örneğin birkaç yıl önce Etiyopya’da bulunan ve gorilin bir atasına veya goril benzeri bir primata ait olabilecek bir çene kemiğinin yaşı on milyon yıl olarak tahmin edildi. Bu da insan ve maymunun bilinenden iki milyon yıl önce yollarını ayırdığı anlamına geliyor.

Kısa Tarif

Milyonlarca yıl önce evrimin farklı bir yoluna sapan insan bizden çok farklıydı. O henüz bir insansıydı. İnsansılar da yine farklı dallara ayrıldılar. Evrimin var olma savaşında yenik düşenlerin soyları tükendi, hayatta kalanlar öncü insan olarak evrimleşti. Bunlardan ise ilk insanlar türedi ve en sonunda modern insan yani bilimsel adıyla Homo sapiens çıktı dünya sahnesine. Tabii bu insan evrimin çok kısa ve kabataslak bir tarifidir.

Canlılar dünyasının evrimi henüz tümüyle anlaşılmamış çok karmaşık bir süreç. Ama evrimin moleküler gizlerini çözmek için kolları sıvayan bilim insanları, örneğin solucanın ne şekilde ahtapota ya da bir balığın ne şekilde timsaha dönüştüğünü bulmak istiyor.

Harvard Üniversitesi genetikçi Arkhat Abzhanov örneğin, Galapagos Adası’ndan kuş yumurtaları toplayarak türlerin değişimini laboratuvarda “canlandırmayı” başaranlardan.

Darwin’in ünlü ispinozları da genetikçinin ilgi alanına giriyor. Galapagos Adaları’nda toplam on dört farklı ispinoz yaşıyor. Bu ispinozların ataları üç milyon yıl kadar önce rüzgârlara kapılarak Karayipler’den açık denize savrulmuş olmalı. Bitkin düşen kuşlar kendilerini Pasifik’teki adalarda bulmuşlardı. Bu volkanik adalardaki besin her ne kadar kıt da olsa onları hayatta tutacak kadar yeterliydi.

Fakat ispinozlar, türler arasındaki etkileşim ve ayıklanma sonucunda değişimler yaşadı. Rastlantılar her yeni kuş neslinde, özellikleri anne ve babalarından farklı olmayan yeni türler doğurdu. Bunlardan bazıları çorak ada dünyası için elverişli olmadığı için tükendi. Var olma savaşını kazananlar ise özelliklerini yavrulara aktarmaya devam etti.

Zaman içinde ispinozların görünümleri değişti, ıssız adalar kuşlara farklı nişler sunuyordu. Kuşlar bu nişlere doğal ayıklanmanın etkisiyle hep daha iyi uyum sağlamaya başladı. Ve sonunda farklı yaşam biçimlerinden zengin bir tür çeşidi gelişti.

Gagalarını farklı kullanıyorlar

Mesela sadece kaktüs meyveleri ve tohumlarla beslenen, ya da yalnızca yapraklarla beslenen türler ortaya çıktı. Diğer bir tür ise kertenkelelerin üzerindeki parazitleri ayıklamayı öğrendi. Her ispinoz, gagasını farklı bir şekilde kullanıyor. İşte bu gaga çeşitliliğinden büyülenen Abzhanov, gaga yapısının genetik gramerini çözmeye başladı. Çünkü eğer kuralları anlayabilirse, biyolojinin henüz aydınlanmamış bilmecesini çözebileceğine inanıyor. Genetikçi doğadaki zengin biçim çeşitliliği için bir açıklama arıyor. Biçimlenme süreci nasıl işliyor?

Bu soruyu yanıtlamaya çalışan genetikçi, laboratuvarındaki embriyoda minik gaganın büyümesi sırasında hangi genin ne zaman etkinleştiğini kaydediyor. Böylece yavaş yavaş motifler ve kurallar çıkıyor ortaya. Abzhanov yakında Pelikan kuşunun gagasındaki kesenin, ya da kartal gagasındaki kancanın ne şekilde evrimleştiğini bulacağına inanıyor.

Tabii ki mesele yalnızca gaga biçimi değil. Genetikçi yeni bir araştırma alanının öncüsü. Amaç kalıtımda, yüzgeçleri, hortumları, kanatları, burunları, kuyrukları vb. biçimlendiren ayar vidalarını bulmak.

Evrim kuşkusuz, hayret verici bir süreç. Balıktan insana uzanan evrim tarihini hızlı bir şekilde ileri sarma olanağımız olsaydı, sanki birinin garip bir biçimlenme programını başlattığını görebilirdik. Yüzgeçler perde ayağa dönüşüyor, kuyruklar kısalıyor, sonra yeniden uzayan kavrama organına dönüştükten sonra tekrar köreliyor.

Peki tüm bu biçimlenmeler nasıl gerçekleşti? Bir çenenin ne derece çıkık, bir göğüs kafesinin ne kadar geniş olacağı kalıtımın neresinde yazıyor? Bilim insanları gerçi milyonlarca yıl devam eden süreci laboratuvarda takip edemiyorlar, ama benzer bir biçimlenme sürecini mikroskop altında inceleme olanağına sahipler.

Embriyonun bir organizma olarak gelişmesi sırasında, doku çukurlaşıyor, üst üste biniyor ve yeni bir biçim alıyor. Belli bir zaman sonra kollar ve bacaklar uzuyor, sinirler gelişiyor ve kıkırdağımsı oluşumlar kemik olarak şekilleniyor. İşte uzmanlar bu süreçte evrim tarihinin bir kısmı izleyebiliyorlar.

Paleontologlar, genetikçiler, moleküler ve gelişim biyologları artık birlikte çalışıyorlar.

Semender eklemlerinin embriyonik gelişimi üzerinde çalışan Chicago’daki Field Müzesi küratörü Nel Shubin örneğin, bugün artık Kanada’nın güneyinde en eski ayaklı balık fosillerini gün ışığına çıkarıyor. Laboratuvarında yüzgeçlerin ne şekilde biçimlendiğini araştıran Shubin, bunu anladığı takdirde bu tür yüzgeçlerin ne şekilde ayaklara dönüştüğünü de bulacak.