Evrimsel süreçler genomu nasıl etkiler? Popülasyon genomiği alanı, evrim ve genomla ilgili çıkarım yapmak için genomun popülasyon içi ve popülasyonlar arası yapısını inceler.

Popülasyonların birbirinden bağımsız olarak evrimleşmesi genetik ıraksamaya neden olur. Genomun çeşitli bölgelerinin birbirlerinden oldukça farklı düzeylerde genetik ıraksama göstermesi beklenir (Nosil ve ark. tarafından incelenmiştir, 2009). Bazı bölgelerde popülasyonlar arasında neredeyse hiç farklılaşma görülmezken, bazı bölgelerde genetik ıraksama son derece belirgindir (Şekil 1). Genomun bölgeleri boyunca gözlemlenen bu popülasyonlar arası ıraksama çeşitliliğine heterojen genomik ıraksama denir (Nosil ve ark. 2009). Popülasyonların farklılaşması ve tür oluşumu sırasında genomik ıraksamanın son derece heterojen olması beklenir, çünkü bu sırada bazı bölgelerde ıraksak doğal seçilim ile bağlantılı genetik farklılıklar birikirken, diğer bölgelerde gen akışının homojenize edici etkileri ve genetik sürüklenme tarafından rastgele farklılıkların ortaya çıkarılması için yeterli zaman olmaması ıraksamanın önüne geçer. Ekolojik sebeplerden veya genetik çatışmadan kaynaklanan seçilim, genetik sürüklenmenin stokastik etkileri, farklılık gösteren mutasyon sıklıkları, seçilim altındaki özelliklerin genetik temeli ve kromozomlardaki genler arasındaki genetik bağlantı dahil birçok unsur, heterojen genomik ıraksamaya katkıda bulunur. Popülasyonlardaki genomik farklılaşma şekilleri, bu çeşitli tarihi evrimsel ve genetik süreçler sonucunda oluşur ve birleşir. Böylece, biyologlara evrimsel ıraksamayı şekillendiren kuvvetleri yeniden oluşturma imkanı sunar.

Genellikle "4 Yıl Savaşları" gibi savaş içerikli kavramlar insanlara atfediliyor olsa da, türümüzün yaşayan en yakın kuzeni şempanzelerin davranışlarını daha yakından takip ettikçe, hiç ummadığımız kavramların onları tanımlamak için de kullanılabileceğini görüyoruz. 4 Yıl Savaşları olarak da bilinen "Gombe Şempanze Savaşı", bunun en nefes kesici örneklerinden birisidir. Gombe Şempanze Savaşı, 1974-1978 yulları arasında Tanzanya'daki Gombe Ulusal Parkı'ndaki iki şempanze komünitesi arasındaki vahşi çatışmalara verilen isimdir. Savaşın tarafları arasında Kasakela ve Kahama komüniteleri bulunmaktadır. 

Bunlardan Kasakela grubu parkın kuzeyini kendi kontrolünde tutarken, Kahama grubu parkın güney bölgesini yönetmektelerdi. Bu iki grup, söz konusu savaştan yıllar önce tek ve büyük bir komünite olarak barış içinde yaşamlarını sürdürmektelerdi. Ancak 1974 senesinde ünlü primatolog Jane Goodall'ın komüniteyi incelemeye başlaması sırasında, şempanzeler arasındaki gruplaşma da giderek netleşmeye başlamıştı. Bu sürtüşmeler, uzman primatologun gözünden kaçmadı ve insanlığın hayvan davranışları alanındaki bilgi birikimine nefes kesen bir sayfa ekledi: Gombe Şempanze Savaşı!

Büyük Patlama, modern kozmolojik teoriler ışığında, maddenin aşırı yoğun ve sıcak bir noktadan genişlemesi sonucu Evren'imizin oluşmasını mümkün kılan âna verilen isimdir. Yani tıpkı kara deliklerin merkezinde bulunan tekillik gibi, Evren'in başlangıcında da bir tekillik bulunmaktadır. Evren, bu tekil noktadan başlamış ve bugünkü haline doğru evrimleşmiştir. Evren'in şu andaki büyüklüğünü tam olarak bilemiyoruz; ancak Evren'in gözleyebildiğimiz kadarının 93 milyar ışık yılı çapa sahip bir küre olduğunu biliyoruz. Evren'in büyüklüğüyle ilgili detayları buradaki yazımızdan okuyabilirsiniz.

Albert Einstein, 1915 yılında uzay ve zaman algımızı kökünden değiştiren Genel Görelilik Teorisi’ni ortaya attığı zaman denklemlerin statik olmayan bir evreni gösterdiğini fark etti. O zamanlarda Evren’in genişlediğine veya daraldığına dair bir gözlem olmadığı için Einstein denkleme "Kozmolojik Sabit" adıyla bilinen bir parametre koydu, bu parametre boş uzayın enerjisini temsil ediyordu ve kütle çekimin etkisini yok ederek Evren’in statik bir biçimde kalmasını sağlıyordu.

En kısa tanımıyla evrim, popülasyon içi gen ve özellik dağılımlarının nesiller içerisindeki değişimidir. Bu tanımdaki her bir basamak, evrim için olmazsa olmazdır:

Bu tanımın dışladığı ve hesaba katmadığı birkaç unsur vardır. Bunları vurgulamak, evrime dair kavramları daha da netleştirecektir:

Jurassic Park filminin ikonik görüntüsü olan dinozor kanı emdikten sonra fosilleşen sivrisineğin bir kurgu olduğu düşünülüyordu... Şimdiye dek. Bilim tarihinde ilk defa, araştırmacılar bir sivrisinek fosilinin şişmiş karnı içerisinde kan izleri bulmayı başardı. ABD Ulusal Doğa Tarihi Müzesi'nden Dale Greenwalt önderliğindeki ekip, fosil bulgularını bugün Proceedings of National Academy of Sciences dergisine yayımladı. 

Her ne kadar bilim insanları bugüne kadar kan emici böceklerin fosillerini bulmuş olsalar da, genellikle bu türlerin beslenme alışkanlıkları anatomik özelliklerine veya midelerindeki kanla taşınan parazitlerin varlığına bakılarak çıkarılıyordu. Ancak Greenwalt'un keşfettiği sivrisinek fosili, bu böceklerin günümüzden 46 milyon öncesinde kan emdiklerini net olarak gösteren güçlü bulgulara sahip. Oldukça şanslı bir keşif olan bu fosili Greenwalt şöyle anlatıyor:

3D yazıcı, bilgisayar ortamında oluşturulan tasarım dosyalarını alıp elle tutulur gerçek nesnelere çeviren bir tür makinedir. Çok çeşitli tipleri bulunsa da günümüzde en yaygın olarak kullanılanı Fused Deposition Modeling (FDM) tipi yazıcıdır. Bu tür yazıcılar basit bir şekilde, verilen plastik materyali alır ve sıcak bir uçta eriterek arzu ettiğiniz nesneyi katman katman yazarak bir bütün haline getirir. Bu yazıda yazıcılardan bahsederken FDM tipi olanları kast ediyor olacağız.

Öncelikle yapılması gereken, elde bir tasarım dosyasının bulunmasıdır. Bunu SolidWorks gibi CAD programları kullanarak kendiniz tasarlayabileceğiniz gibi, 3D tarayıcı kullanarak bir nesneyi taratarak da elde edebilirsiniz. Yani ya gerçek bir nesneyi taratmanız ya da sanal bir nesneyi kendiniz bilgisayarda oluşturmalısınız. Buna bir diğer alternatif ise başkalarının yaptığı tasarımları ilgili platformlarda (GrabCad, Thingiverse gibi) aratarak indirmektir. Özetle, elinizde bir tasarım dosyası bulunmalıdır. Dosyanın formatı ise STLolmalıdır.

Dünya'nın her bölgesindeki, birbiriyle bağlantılı olan her su kütlesi birbiriyle karışmak zorundadır. Buna karşılık Dünya'nın sayısız noktasında, özellikle nehirler, kimi zamansa okyanuslar ve denizler, içlerindeki mineral ve kompozisyon (içerik) farklılıklarından ötürü farklı renklerde görünürler ve akış yönlerine/hızlarına da bağlı olarak kavşak (conflux ya da confluence) denen buluşma noktalarında sanki birbirlerine karışmıyorlar gibi bir görünürler.

Bütün su kütleleri birbirine karışmak zorundadır; gerek yavaş, gerek hızlı. Dışarıdan bakıldığında iki su kütlesinin birbirine karışmıyor gibi gözükmesi (veya bu karışmanın hemen, anında olmaması), o su kütlelerinin birbirine gerçekten karışmadığı anlamına gelmemektedir. Okyanusların birbiriyle buluştuğu noktalardan birinde ya da birkaçında, okyanus veya deniz kütlelerinin birbiriyle karışmadığı iddiasının bilimsel dayanağı yoktur.