Hem Çevre Hem Genetik Yapı Davranışı Birlikte Etkiler

Yazdır Hem Çevre Hem Genetik Yapı Davranışı Birlikte Etkiler

Genler ve çevre birlikte hayvan davranışlarını nasıl şekillendirir? Her ikisinin de önemli rolleri vardır. Genler, önceki popülasyonların davranış üzerine gösterdikleri seçilimin evrimsel tepkilerini yakalar. Çevresel esneklik, yaşam süreçleri boyunca hayvanlara değişikliklere ayak uydurma fırsatı verir.

 

Önceleri insanlar, kalıtım mekanizmalarını, DNA’yı, genetik bilginin morfolojiye, fizyolojiye ya da davranışa nasıl aktarıldığını bilmiyorlardı. Ancak yine de sezgisel olarak kalıtımın davranışı şekillendirdiğini anlamışlardı. Çiftleşmeyi kontrol ederek, insan yararına olacak şekilde sürü hayvanları evcilleştirmişlerdi. Evcilleştirilmiş hayvanların (sığırlar, atlar ve köpekler) yabani atalarından daha farklı davrandıkları görülmüştü. Seçici yetiştiricilik (yapay seçilim), altında yatan bilimsel gerçeklerin nedeni Darwinsel ve Mendelsel devrimlerin yaşandığı 19. yüzyıla kadar anlaşılamamış olsa da, insanlık tarihinde önemli bir fikirdir.

Bugün hem genlerin hem de çevrenin davranışları etkilediği kabul edilmekte ve davranış üzerine çalışmalar yapan bilim insanları bu iki faktör arasındaki etkileşime odaklanmış durumdadırlar. Morfoloji ve fizyoloji üzerindeki etkileri sebebiyle genler, çevrenin hayvanın bireysel davranışlarını şekillendireceği zemini yaratmaktadır. Çevre morfolojik ve fizyolojik gelişmeyi etkilemekte; bunun karşılığında da hayvanın şekli ve içsel çalışma mekanizmalarının sonucu olarak davranış gelişmektedir. Genler ayrıca öğrenme, hafıza ve diğer bilişsel mekanizmalar için gerekli olan iskelet yapıyı oluşturur; ki bu dikkat çekici mekanizmalar hayvanın çevresi hakkında bilgi edinmesini ve depolamasını sağlayarak davranışın şekillendirilmesinde kullanılır.

 

İçgüdü ve Davranış

İçgüdüsel ya da diğer bir deyişle değiştirilemez şekilde (örneğin; genetik olarak belirlenen) davranış, önceleri Charles Darwin’in, sonrasında ise Niko Tinbergen gibi etolojistlerin (davranış bilimcilerin) ilgisini çekmiştir. İçgüdü bir davranışın düşünülmeden yapıldığını ve öğrenilerek değiştirilemeyeceğini işaret eder. İçgüdüsel davranışlara örnekler; belirli bir uyaran veya belirli bir durum karşısında gösterilen tepkiler gibi basit davranışsal modelleri içermektedir. Hamamböceği, ışık yakıldığında kendini korumak için karanlık kuytulara kaçar. Bir köpek sanki yerdeki bitki örtüsünü ezmek ister gibi yattığı yerin etrafında defalarca daireler çizerek uyumaya hazırlanır. Bir çıngıraklı yılan, hareket eden fare boyutundaki sıcak her objeye saldırır. Bu sayılan örneklerin hiçbirinde hayvanlar, bu davranışı öğrenme ile elde etmiş ya da tepkiyi şekillendirecek bir düşünce içinde değildir. Genetik (doğuştan gelen) bilginin davranışı en fazla etkilediği zamanlar; türlerin içinde bulunduğu çevre, jenerasyondan jenerasyona çok az farklılık gösterdiği zaman ya da iletişimde anlamı açık (kesin) olan mesajların gönderilip alınması gerektiği zamanlardır (Görsel 1).

Görsel 1: Saldırmaya hazır bir çıngıraklı yılan.  Şekilde verilene benzer türlerde, (avlanma konusunda) nerenin araştırılması gerektiği, hangi avın seçileceği ve saldırdıktan sonra avın nasıl kontrol edileceği bilgilerinin doğuştan geldiği düşünülmektedir. © 2010 Nature Education Jeff Mitton'ın izniyle. Tüm hakları saklıdır.

 

Benzer şekilde, hayvanların iletişimde kullandığı sinyallerin çoğu doğuştan gelmekte ve türün bütün üyeleri tarafından aynı şekilde üretilmektedir. Sinyalin ve yorumlanmasının genetik olarak kodlanmasından kaynaklanan tutarlılık verilen mesajı kesin kılar (tartışmaya açık değildir). Yüz ifadeleri, tüylerin dikleşmesi ve kuyruk pozisyonları kombinasyonları köpeklere (diğer köpeklere karşı) evrensel bir mesaj seti kazandırır. Diğer hayvanlar sinyallerini oluştururken genetik ve öğrenilmiş bilgilerin kombinasyonunu kullanırlar. Birtakım kuşlar şarkılarının bazı bölümlerini diğer kuşların şarkılarını daha önceden hiç duymadan oluştururlar ancak gelişimleri esnasında kendi türlerinin şarkılarını doğru şekilde üretebilmek için diğer kuşların şarkılarını duymaya ihtiyaçları vardır. Bu son örnek doğuştan gelen bileşenlerin değiştirilebilir davranışlar için yapı taşı olarak kullanılabildiğini gösterir; ancak, hayvan davranışlarının doğuştan olabilmesi güçlü genetik temellerin varlığına işaret eder.

 

Mühürleme (imprinting) ve Gelişim

Mühürleme belirli ve gerekli bir bilginin, gelişimsel sürecin doğru evresinde öğrenilme kabiliyetidir. Mühürleme ile öğrenmeye açık olmak, kritik periyot adı verilen çok kısa bir zaman sürecine sınırlanmıştır. Mühürlemenin en meşhur örneği Konrad Lorenz ve onun kazlarıdır. Lorenz, kaz yavrularının hayatlarının erken dönemlerinde annelerini tanımayı öğrendiklerini (ve diğer kazlardan ayırt ederek seslenmeye başladıklarını) bulmuştur. Konrad doğru gelişimsel evrede kendisini anne kazların yerine koyarak, yavru kazları kendisine mühürleyebilmiş ve yavru kazların güvenini kazanarak nereye giderse gitsin kendisini takip etmelerini sağlamıştır. Yavru kazların bir lideri öğrenmeye açık olmaları, takip ettikleri lider kaz gibi gözükmese de, ilgi çekicidir. Mühürleme genlerin davranışı geniş ölçüde şekillendirebildiğini ispat etmektedir ancak evrim çevredeki varyasyonlar hakkında önemli bir bilgiyi öğrenmek için yeni pencereler yaratabilir (Görsel 2).

Görsel 2: Bir Kanada Kaz ailesi.  Ebeveynler tarafından yavru kazların mühürlenmesi aileyi birarada tutmaya yardımcı olur. © 2010 Nature Education Michael Breed'in izniyle. Tüm hakları saklıdır.

 

Mühürlenme büyük ölçüde doğuştan gelen davranış kalıplarını korurken, bir çevrenin varyasyon gösteren değişkenlerini öğrenebilmek için fırsat sunar. Gıda temini habitattan habitata ve mevsimden mevsime farklılık gösterebildiği için, daha fazla esneklik gıda tercihlerinin gelişmesinde görülebilir. Böcekler tırtıl döneminde yedikleri yaprakların kimyasına mühürlenebilirler. Yetişkin böcek haline geldiklerinde, gençken yedikleri yaprakların kimyası ile örtüşen bitkilere yumurta bırakmayı tercih ederler. Bu da bir sonraki jenerasyon için uygun bir diyeti garantilemek anlamına gelir. Genç kuşlar ve memeliler, çoğunlukla gıda tercihlerini yetişkinler tarafından paylaşılan gıdalarla, yetişkinlerin besleme tercihlerini gözlemleyerek ve olası gıdaları deneyerek öğrenirler.

Diğer bir öğrenme biçimi, hayvanın hayatının herhangi bir döneminde gelişebilecek aversiyonu (hoşlanmamayı) içeririr. Kuşlar ve memeliler hayatboyu hoşlanmama durumunu hastalığa sebep olan zehir içeren belli bir gıdaya karşı (örneğin, kral kelebeğine karşı) geliştirirler. Diğer yandan bazı tercihler ve hoşlanmama durumları doğuştan gelmekte, ya da en azından tuz gibi bazı belirli besin maddelerine karşı olan fizyolojik ihtiyaçtan ortaya çıkmaktadır.

 

Belirli Çevreler Hakkında Öğrenme

Çoğu hayvan anahtar bilgileri hayatta kalmak için öğrenir. Bu yetenekler çoğunlukla belirli durumlara özgüdür. Bir tür hayatta kalmayla ilgili gerçekleri öğrenme konusunda uzman olabilir fakat evrimsel geçmişinde türünün karşılaşmadığı geniş çeşitlilikteki durumlar karşısında öğrenme yeteneğini kullanamayabilir. Örneğin; Guam adası yerel kuşları, 1950 yıllarında adaya sunulan kahverengi ağaç yılanları tarafından avlanılmayı önleyecek bilgiyle donatılmamışlardı.

Diğer bir örnek ise, yiyecek depolayan (ya da saklayan) hayvanlardan gelmektedir. Depolamak, kısa süren mevsimlerde çokca bulunan meyve ve ağaçların kabuklu yemişleri gibi gıda kaynaklarının yönetilmesi ile ilgili bir adaptasyondur. Bazı hayvanlar merkezi konumlarda yiyeceklerini depolarlar. Bal arılarının balı depolamaları buna örnektir. Bal arılarının dikkat çeken özelliğinde de görülebileceği gibi, merkezi depolamalar hırsızlara karşı güçlü savunma gerektirir. Bundan farklı olarak depolanmış gıdalar, habitata dağılmış durumda da olabilir. Ağaç sincapları ve alakargalar dikkat çekici dağınık saklayıcılardır (Buna ayrıca dağınık yığma da denmektedir) (Steele ve ark. 2008). Yiyeceklerin dağınık şekilde saklanması, konum hakkında karmaşık bilgiyi öğrenmek açısından özellikle mücadeleci bir durum ortaya çıkarır. Yiyecek saklayan kuşlar ve memeliler genellikle saklama konumunu hatırlamak için etkileyici bir beceri gösterirler (Görsel 3).

Görsel 3: Bir doğu tilki sincabı.  Dağınık saklayıcı olan bu sincaplar depoladıklarından, örneğin meşe palamudundan, kış boyunca yiyecek kaynağı olarak faydalanırlar. © 2010 Nature Education Jeff Mitton'ın izniyle. Tüm hakları saklıdır. 

 

Başka bir örnekse yiyecek aramak için yuvalarını terk eden hayvanlardan gelmektedir. Bu hayvanlar yuvalarını tekrar bulabilmek için çevrelerini yeterince öğrenmek zorundadırlar. Bir yuvanın ya da oyuğun konumunun jenerasyonlar boyunca sabit kalma olasılığı düşüktür. Yuvaya dönebilme yeteneği çok fazla çevresel bilgiyi birleştirmeyi gerektirir. Çöl karıncası (Cataglyphis cursor) gibi bazı hayvanlar, yol bulma bilgisini yol tamamlama ile birleştirmiştir. Bu da alınan mesafeyi ve gidilen yönleri hatırlamayı, bunları toplamayı ve dönüş yolunu hesaplamayı içermektedir (Müller ve Wehner 1988). Böyle bir yön bulma özelliğini birleştirmek için, iyi gelişmiş öğrenme hesaplama becerileri gerekmektedir. Diğer hayvanlar, güneşin pozisyonu gibi işaretleri kullanarak yolları öğrenirler ve bu işaretlerin terslerini eve dönmek için kullanırlar. Dağınık depoların ve yuvaların tekrar bulunması konusundaki öğrenilmiş çevresel bilginin birleştirilmesi için evrim doğuştan gelen araçları sunmuştur.

 

Çevre, Genetik ve Bilişsel Gelişme

Bilme yetisi, hayvanların kendilerini çevrede olanlardan ayırmasına ve gelecekte karşılaşabilecekleri problemleri çözmeleri için geçmişleri üzerine düşünmelerine izin verir. Bilme yetisi yeni çağrışımlar yapabilme özelliğini içerir. Bilme yetisi bir zamanlar insanı tanımlamak ve insanları hayvanlardan ayırt etmek için kullanılırken, günümüzde bilim insanları bilişsel yeteneklerin sadece insanlarla sınırlı olmadığını fark etmişlerdir. Bilişsel yetenek sayesinde öğrenme, diğer öğrenme biçimlerine göre genetik sınırlandırmalar içermese de, bilişsel problem çözebilme yeteneği farklı hayvan türlerinde önemli derecede çeşitlilik göstermektedir. Yetenekteki çeşitlilik kalıtsaldır, yani özünde bilişsel yeteneğin altında genetik etmenler yatmaktadır. Bilme yetisi hayvanlara sosyal ve fiziksel çevrelerinde yüksek seviyede esneklik verse de, bilme yetisi de sonuç olarak genetik öğeler tarafından sınırlanmaktadır.

Bilme yetisinin bir ilginç yönü, hayvanların kendilerini belirgin bir kimlik olarak ayırt etmelerini sağlamasıdır. Bir hayvan aynadaki kendi görüntüsüne bakıp görüntüdekinin başka bir hayvan değil de kendisi olduğunu fark ederse, bu durum bazı araştırmacılar tarafından bilme yetisinin kanıtı olarak yorumlanır. Yaygın bir deney bir hayvanın dış görünümünü değiştirerek (örneğin kıllarının bir bölümünü boyamak), hayvanın aynadaki görüntüsü karşısında verdiği tepkilerini gözlemlemektir. Hayvan eğer boyanmış bölgeye dokunursa “öz benlik” kavramı olduğunun kanıtı olarak kabul edilir. İnsansı maymunlar, bazı maymun türleri, filler ve yunuslar, ayna testine pozitif yanıt vermiştir. Bu durum geniş bir aralıktaki hayvanlarda bilme yetisinin davranışsal gelişim açısından önemli olduğunu desteklemektedir (Plotnik ve ark. 2006).

Sosyal bilme yetisi, yani bir hayvanın kendi hareketlerinin sosyal bir grup içerisinde gelecekteki ilişkilerini nasıl etkileyeceğini tahmin edebilme yeteneği, (insanlara kıyasla daha sınırlı olsa da) şempanzelerde mevcuttur ve diğer türleri de kapsayacak şekilde genişleyebilir. Bilme yetisi olmayan sosyal gruplarda davranışsal ilişkiler “anlıktır”, ve baskınlık ve aile üyeliği gibi faktörlerden etkilenir. Sosyal bilme yetisi, hayvanların daha çıkarcı ve manipülatif olmalarını sağlar. Şempanzeler ait oldukları sosyal grup üyelerine sebepsiz yere kaba davranmazlar gibi gözükseler de kaba davranabilirler: Bencil davranan grup üyelerinden intikam alırlar (Call 2001, Jensen ve ark. 2006).

 

İnsan Davranışlarında Genler ve Çevre: Sosyokültürel Etkiler ve Politika

Davranışın genler tarafından önceden belirlenmesi görüşü anlaşılabilir bir korkuya sebep olmaktadır. Eğer durum böyle olsaydı insanlar kötü ebeveynlikten, şiddet içeren davranışlardan ya da madde bağımlılığından kurtulamazlardı. İnsanların iyiyi kötüden ayırt edebilme ve hareketlerinin uygunluğu konusunda karar verebilme yeteneklerinin olmasının yanı sıra çoğu kültürün kendi kaderini tayin etme ve özgür irade konularında güçlü inanışları vardır. Biyologlar, filozoflar, dini liderler ve etikçiler tarafından yapılan, genlerin ve davranışın insan davranışı üzerindeki görece rolleri hakkındaki ateşli tartışmalar basit bir çözüm sunmamaktadır. Öjeniğin (Eugenics) kötülükleri, insanların genetiğin insan davranışındaki rolünün değerlendirmesine bile karşı çıkmalarına neden olmaktadır. Bazı biyologlar insan davranışında düşünce ve mantığın rollerini küçümsedikleri gerekçesiyle eleştirilmiş, bazıları da evrimin gücü ile genetik olarak uyarlanabilir davranışın şekillendirilmesi konusunu görmezden gelmeleri sebebiyle suçlanmışlardır. Bu tartışmanın çözüme ulaşması zor gözükmekte; hele ki davranışın genetik ve evrimsel temellerine dair daha fazla bilgi elde edildikçe tartışma daha da alevlenecektir.

 

Sonuç

Genlerin ve çevrenin birbirini tamamlayarak hareket etmesini sağlayarak evrim, hayvanların hayatta kalma mücadelesi karşısında davranışsal çözümler üretir. Doğuştan (içgüdüsel) tepkiler, hayvanların davranış üzerine jenerasyonlar boyu etki eden doğal seleksiyondan faydalanmasını sağlar. Öğrenme, lokal durumlara ve değişen çevrelere tepki vermesi için hayvanlara gerekli araçları verir. İnsan davranışının belirlenmesinde genlerin ve çevrenin karşılıklı görevlerinin anlaşılması uyuşmazlık yaratmaya devam edecektir. Davranış, en iyi, hem genetik kod sayesinde hayvanlar için davranışsal yönergeler sunan, hem de hayvanların çevrelerindeki belirli problemleri çözmesini sağlayacak esnek mekanizmalar yaratan evrimsel süreçlerin bir sonucu olarak anlaşılabilir.

 

Yazan: Michael D. Breed (Ekoloji & Evrimsel Biyoloji Bölümü, Colorado Üniversitesi, Boulder) & Leticia Sanchez (Ekoloji & Evrimsel Biyoloji Bölümü, Colorado Üniversitesi, Boulder) © 2010 Nature Education 

Çeviren: Bu çeviri için Serkan Tuna'ya teşekkür ederiz.

Düzenleyen: Ayşegül Şenyiğit

Orijinal Kaynak: Nature

Kaynaklar ve İleri Okuma:

  1. Call, J. Chimpanzee social cognition. Trends in Cognitive Sciences 5, 388–393 (2001).
  2. Jensen K., Hare, B. et al. What's in it for me? Self-regard precludes altruism and spite in chimpanzees. Proceedings of the Royal Society B 273, 1013–1021 (2006).
  3. Müller, M. & Wehner, R. Path integration in desert ants, Cataglyphis fortisPNAS 85, 5287–5290 (1988).
  4. Plotnik, J. M., de Waal, F. B. M. et al. Self-recognition in an Asian elephant. PNAS 103, 17053–17057 (2006).
  5. Steele, M.l A., Halkin, S. L. et al. Cache protection strategies of a scatter-hoarding rodent: do tree squirrels engage in behavioural deception? Animal Behaviour 75, 705–714 (2008).
6 Yorum