Evrimsel Değişimlerin Eşey Hücreleri Tarafından Gelecek Nesillere Aktarılması Üzerine...

Yazdır Evrimsel Değişimlerin Eşey Hücreleri Tarafından Gelecek Nesillere Aktarılması Üzerine...

Sayfamız okurlarından Sn. Levent Dalkılıç bize şöyle bir soru yöneltti:

 

sevgili evrim ağacı kardeşlerim, yaklaşık 2-3 aydır bu sayfaya hergün giriyorum ve buradaki makalelerin neredeyse tamamını okudum.ancak kendi eksikliğimden olsa gerek kafamda hala oturtamadığım bir şey var: diyelim ki bir A türünün popülasyon üyeleri çok uzun bir zaman dilimi içerisinde ağırlıklı olarak kendilerine avantaj sağlayan genleri yavrularına aktardılar. ve zaman içinde bu avantaj sağlayan genler o kadar fazlalaştı ki bu A türü tamamen farklı bir B türüne dönüştü. peki biriken tüm bu genetik değişimler "eşey hücrelerine nasıl aktarıldı"? (belki ikinci sorum da aynı şeydir bilemiyorum ama bir örneğin ilkel balıklardaki yüzgeçler amfibilerdeki uzuvlara sadece mutasyonlar sonucunda mı dönüştü? )

 

Evrim Ağacı olarak kendisine şöyle bir cevap vermek istiyoruz:

 

Sayın Levent Dalkılıç,

 

Öncelikle sorunuzun gerçekten çok önemli bir noktaya parmak bastığını söylememiz gerekiyor. Belki de siz sayfamızın en önemli ve değerli örneklerinden birisiniz  bu durumda, çünkü merak edip, yazılarımızı okuyup, açıklamalarımızda atladığımız bir noktayı tespit edebilmişsiniz, hele ki bu kadar kilit bir konuyu. Bu bizim için gurur verici, zira makalelerimizin okurlarımızı düşünmeye ve daha yaratıcı, daha bilimsel, daha derin sorular sormasını sağladığını görüyoruz. Bu yüzden sizi tebrik ediyoruz. Hemen konuya geçelim:

 

Bu sorunun sorulmasının sebebi hala Evrim'i kesintili algılamamızdan geçiyor. Bir de terminolojik bazı eksiklikler var sanıyoruz ki. Bu noktalar üzerinden giderek konuyu daha açık hale getirmeye çalışalım:

 

İlk olarak, Evrimsel Süreç dahilinde bir özellik somatik hücrelerde (vücut hücreleri, eşey hücreleri haricindeki tüm hücreler) meydana gelip, sonra genetik hale gelip, ondan sonra da eşey hücrelerine aktarılmazlar. Süreç böyle kesintili ve hiyerarşik değildir. Bunu anlamak için en başa gitmemiz gerekiyor: Bir canlının zigotik oluşumuna...

 

 

Bilindiği üzere eşeyli üreyen canlılarda üreyebilen cinsiyetlerden gelen birer üreme hücresi birleşerek zigot adını verdiğimiz, yavrunun ilk hücresini meydana getirirler. Mayoz Bölünme sebebiyle zaten bu birleşen üreme hücreleri, orjinal canlının (anne ve babanın) genlerinin yarısını içerir. Bu ikisi (örneğin sperm ve yumurta) bir araya geldiğinde yine anna babayla eşit sayıda kromozoma sahip bir canlı meydana gelir. Unutmamak gerekir ki bu zigot, canlının bütün hücrelerine aynı şekilde dağılacak olan genom dediğimiz, genlerin tümünü içerir.

 

Şimdi burada, konunun özüne geliyoruz işte: Canlıların vücudundaki her bir hücre, canlının her bölgesinde bulunan (tüm somatik hücrelerde ve eşey hücrelerinde bulunan) tüm diğer hücrelerle aynı genomu içerir. Yani bir karaciğer hücresi ile bir penis hücresi, bir kol hücresi, bir beyin hücresi tamamen aynı genlere sahiptir. Ancak bu hücreler, zigotun oluşumundan sonraki embriyolojik dönemde farklılaşarak belli özellikler yapacak şekilde görevler alırlar. Yani zgiot oluştuktan sonra hızla mitoz bölünme başlar, tek bir hücreden birkaç hafta içerisinde binlerce, milyonlarca hücre oluşur. Bunların hepsinde (ve sonradan oluşacak her hücrede de) zigottaki aynı genom bulunur. Fakat görevsel (işlevsel) özelleşme sonucunda, o genomun sadece belli kısımları okunur. Böylece o hücre, belli bir organa ya da dokuya ait görevleri yerine getirir.

 

İşte her hücreye dönüşebilen bu zigot hücresine (ve sonrasından gelen ilk birkaç on tane hücreye) totipotent hücreler denir. Bu hücreler, her hücreye dönüşebilirler. Popüler adları kök hücredir. Bu hücreler, gerekli kimyasallar ya da fiziksel uyaranlar etkisi altında herhangi bir hücreye özelleştirilebilirler. Daha sonra, embriyolojik dönemin ilerleyen kısımlarında hücreler önce bir miktar özelleşerek, totipotent hücrelerin yapabildikleri özelliklerin bir kısmını yitirirler. Örneğin sindirim sistemine ait herhangi bir hücreye dönüşebilirler, ancak o noktadan sonra artık sinir sistemine ait bir hücreye dönüşemezler. İşte bu durumdaki, birçok hücreye dönüşebilen ancak her hücreye dönüşemeyen hücrelere multipotent hücreler adını veririz.

 

Sonrasında, embriyolojik dönem ilerledikçe, bu hücreler artık son halini alır ve spesifik olarak bir görevi yerine getirmeye başlarlar. Örneğin karaciğerin alfa hücreleri haline gelirler. Bu hücreler artık son hallerini almışlardır ve özelleşmiş doku hücresi olarak anılırlar.

 

Buraya kadarki noktalarda unutulmaması gereken en önemli nokta şudur: Bu hücreler, her noktada tamamen aynı genoma sahiptirler (meydana gelen mutasyonlar, transpozonal sıçramalar, vb. durumlar göz ardı edilirse). Dolayısıyla ana hücre olan zigot ile aynı özelliklere sahiptirler, sadece genlerin farklı kısımları okunarak farklı özellikler elde edilir. Yani dediğimiz gibi bir karaciğer hücresi ile bir sinir hücresini ayırt eden şey genetik yapısı değil, genlerin nerelerinin okunduğu ve hangi kimyasalların üretildiğidir.

 

Bu kadar detaylı bir hücre gelişimi açıklama sebebimiz, sorunun köküne inmektir: Evrimsel Biyoloji'nin hatırlanacağı üzere 2 farklı mekanizma türü bulunur: Seçici Mekanizmalar ve Çeşitlilik Mekanizmaları. Çeşitlilik Mekanizmaları, canlının zigotik döneminden üreme dönemine kadar sayısız çeşitlilik yaratabilir. Ancak burada kritik bir nokta vardır: Bir genetik değişimin doğrudan aktarılabilir olması, dolayısıyla Evrimsel değer taşıması için üreme hücrelerinde bulunması şarttır!

 

Buradan anlaşılan şudur: Canlıda ani değişimler yaratabilecekü, ömür boyunca edinilen özelliklerin evrimsel olarak nesillere aktarılabilmesi için eşey hücrelerinde meydana gelmesi gerekir. Yani karaciğerdeki hücrelerde meydana gelen bir mutasyon, bir yatay gen transferi hiçbir zaman kalıtsal değildir, böylece sadece o bireyi etkileyecektir. Ancak eşey hücrelerinde, üreme hücrelerinde meydana gelecek bir mutasyon, transpozonal sıçrama, yatay gen transferi, rekombinasyon, vs. durumunda bu özellik, her ne etki yaratıyorsa, doğrudan gelecek nesle aktarılır.

 

Fakat doğada Evrim'e sebep olan asıl olay, eşey hücrelerinde meydana gelen mutasyonlar ya da diğer sebeplerden doğan genetik değişimler değildir. İşte Evrim Karşıtları ve Evrim hakkında çok az bilenler, böyle bir yanılgı yaratmaya çalışırlar. "Mutasyonlar, Evrim'e sebep olur." cümlesi son derece yanlıştır. Mutasyonlar (ya da herhangi bir ani genetik değişim), Evrim'e sebep olmaz! Zira bunların çoğu somatik (vücut) hücrelerde meydana gelir ve kalıtsal değer taşımaz. Evet, eşey hücrelerinde meydana gelenler kalıtsaldır, ancak ilgili yazımızda anlattığımız gibi mutasyonların çok büyük bir kısmı nötrdür ve ancak nesiller sonra etki yaratırlar. Ani değişimlere sebep olan çok küçük bir yüzde ise ciddi derecede zararlıdır ve muhtemelen, böylesine kritik bir mutasyon canlının gelişimine engel olacaktır.

 

Ayrıca bir canlının sadece üreme hücrelerinde meydana gelen genetik değişimler doğrudan kalıtsal olmazlar. Üreme gerçekleştikten sonra meydana gelen zigotta oluşacak herhangi bir gen değişimi, o canlıyı oluşturacak tüm hücrelere aktarılacağından (yukarıdaki açıklamalarımızı hatırlayın), yine kalıtsal değer taşıyacaktır, çünkü üreme organlarını ve eşey hücrelerini oluşturan yapılara da bu mutant genler aktarılacaktır. Kısaca embriyolojik dönemin ilk evrelerinde meydana gelen genetik değişimler de, o canlıyı değiştirebilecektir. Ancak bu ani genetik değişimlerin çoğu yine sessiz veya etkisiz olacaktır, mutasyonlar genellikle nötr olacaktır. Bu sebeple, Evrimsel Süreci etkileyen değişimler buralarda aranmamalıdır (kimi zaman açıkladığımız gibi Evrimsel değer taşıyan nadir mutasyonlar ya da genetik değişimler meydana geliyor olsa da).

 

Bu durumda değişimler nasıl kalıtsal olur?

 

İşte bu soruya geri dönecek olursak, zigotik ve embriyolojik değişimi ve Evrimsel Mekanizmalar'dan Seçilim Mekanizmalarını bir arada göz önüne almak gerekmektedir. Hatırlayacak olursak, Evrimsel Biyoloji'de, Seçilim Mekanizmaları bir canlının hayatta kalma ve üreme becerisi en yüksek olanlardan yana işlemektedir. Yani genetik yapısından (genomundan) ötürü edindiği fiziksel özellikleri en başarılı/uyumlu olanlar hayatta kalıp üreyeceklerdir. İşte burada, açıkladığımız "her hücrede genler aynıdır" durumu devreye girmektedir. Yani karaciğerindeki bir özelleşmeden ötürü başarılı olan bir canlının eşey hücrelerinde de, karaciğere o minik de olsa başarıyı katan genler yer almakta, ancak okunmamaktadır. Yine de, bu başarılı canlı üreyebildiğinde, yavruları da karaciğere ait bu genetik yapıyı alacak ve nesiller boyunca bu genler aktarılarak popülasyon içerisinde birikecektir.

 

Şimdi bu noktayı biraz daha açarak özetleyecek olursak:

 

Diyelim ki Çeşitlilik Mekanizmalarından herhangi birinden ötürü A ve B bireylerinin birbirlerinden farklı 10 yavrusu oldu. Bu 10 yavrudan ikincisi ve altıncısı evrimsel olarak daha başarılı olsunlar (örneğin kas yapılarını daha güçlü kılan bir genetik kombinasyona sahipler Crossing-Over mekanizmasından ötürü). Diğer sekiz yavru normal özelliklere sahip olsunlar. Bu başarılı olan iki yavrunun bütün hücrelerinde aynı genom, dolayısıyla her hücresinde kasları güçlü kılan genler bulunmaktadır. Ancak sadece kas hücrelerinde bu genler aktive olur, diğerlerinde (örneğin bağırsak hücrelerinde) sessiz bir şekilde durmaktadır. İşte bu bireyler, doğal mücadelede başarılı olup, diğerlerine göre daha kolay hayatta kalıp, ürediklerinde eşey hücrelerinde de bu kasları güçlü kılan genler bulunmaktadır ve spermlerine (ya da yumurtalarına) da muhtemelen bu bilgi aktarılacaktır. 

 

İşte bu şekilde, gelecek nesiller de kasları güçlendiren genleri alabilecektir. Onun yavruları da (yine 10 tane yavrusu olsun) birbirinden farklı olacaktır ve yine tüm genleri, babasından ve annesinden aldığı genlerden oluşacak, ancak çeşitlilik mekanizmalarının etkisi ile ufak tefek farklılıklarla zigot oluşacaktır. Bu zigottan üretilen her hücre de, değişmiş bu genlere sahip olacaktır.

 

Bu şekilde, Evrim sürekli olarak sürer. Nesiller içerisinde, bu ufak tefek farklılaşmalar Seçilim Mekanizmaları etkisi altında bir yöne doğru sürüklenir ve yine nesiller içerisinde oluşan yeni bireyler, ata türlerden tamamen farklı olmaya başlar. Öyle ki, bir süre sonra gerek morfolojik, gerek eşeysel, gerek anatomik, gerek fizyolojik, gerek davranışsal olarak bu bireyler birbirinden iyice ayrılaşırlar. Biyolojik Tür Tanımı dahilinde birbiriyle üreyemeyecek kadar farklılaştıklarında, türleşme gerçekleşmiştir. Filogenetik Tür Tanımı'na göre ise birçok özellik bakımından birbirinden yeterince uzaklaşan bireylerde türleşme gerçekleşir. İşte Evrim basitçe ve kısaca budur.

 

Umarız açıklayıcı olmuştur.

 

Sevgiler.

ÇMB (Evrim Ağacı)

6 Yorum