Meyve sinekleri üzerinde yapılan 50 kuşak boyu süren maltoz ve nişasta deneyi neyi araştırıyor olabilir?

Her ne kadar Milli Eğitim Bakanlığı biyoloji müfredatından evrimi çıkarmak için elinden geleni ardına koymasa da, bilimde evrimsel biyolojinin ortaya koyduğu temel gerçeklerden kaçış yok. 2017 YGS'de sorulan bu biyoloji sorusu da onun en güzel örneklerinden birisi.

Sorudan da görüldüğü üzere, kontrol grubu olan ve 50 nesil boyunca sadece nişasta bulunan ortamda bırakılan meyve sinekleri hemen hemen aynı miktarda birbirleriyle çiftleşmeyi tercih ediyorlar. Cinsel tercihlerinde, tam da beklendiği gibi, pek bir değişim yaşanmıyor. 12, 15, 18 çiftleşme birbirinden istatistiki olarak anlamlı olmayan miktardaki farklar. Ancak ne zaman ki 50 nesil boyunca maltozlu ortamda bırakılan sinekler, 50 nesil boyunca nişastalı ortamda bırakılan sineklerle bir araya getiriliyor, müthiş bir şey oluyor: Nişastalı ortama uyum sağlayacak şekilde evrimleşen meyve sinekleri, kendileri gibi nişastalı ortama uyum sağlayanlarla çiftleşmeyi tercih ediyor (22 çiftleşme). Mlatozlu ortama uyum sağlayacak şekilde evrim geçirenler de, kendileri gibi olanlarla çiftleşmeyi tercih ediyor (20 çiftleşme). Ancak nişastaya adapte olanlar, maltozlular ile çiftleşmeyi tercih etmiyor (8-9 çiftleşme). Bu durumda olan nedir?

Meyve sineklerinin uyum sağlayacak biçimde evrimleştikleri ortam, onların eş seçimlerini de etkiliyor! Dolayısıyla sorunun cevabı, tartışmaya yer bırakmayan bir şekilde A şıkkı. İyi ama neden böyle bir şey oluyor?

Çünkü evrim gerçek. Ondan... Çünkü izolasyon altında yaşanan evrimin en güçlü etkilerinden birisi türleşme. Bu soru, izolasyon, evrim ve türleşme bağlantısını harika bir şekilde gözler önüne seren bir soru. Sorunun sözünü ettiği deney gerçek bir deney ve Diane Dodd tarafından 1989 yılında Evolution (Evrim) akademik dergisinde yayınlandı. Mekanizmanın nasıl çalıştığını izah edelim:

Bu deneyde gösterildiği gibi popülasyonlar coğrafi gerekçelerle birbirlerinden yalıtıldıklarında (izole olduklarında), yeni ortam şartlarına uyum sağlayacak şekilde evrim geçirirler. Bu evrim illa bir meyve sineğinin yepyeni bir canlıya dönüşmesi şeklinde olmaz (ki zaten kısa vadede olan evrim hiçbir zaman böyle değildir). Olan şey, birbirinden izole olan ortamların farklı genleri seçiyor ve eliyor olmasıdır. Örneğin bu deneyde, Amy isimli bir genin "fast" adı verilen aleli farklı şartlarda farklı biçimlerde seçilmektedir (yani Doğal Seçilim, aynı türün bu izole iki farklı popülasyonu üzerinde farklı etki etmektedir). Buna bağlı olarak canlıların sadece beslenme şartlarına uyum sağlaması sağlanmamaktadır; aynı zamanda çeşitli davranışlarında da değişim gözlenmektedir. Bu deneyde değişen davranış, üreme tercihlerinin değişmesidir. Maltozlu ortamda hayatta kalabilecek şekilde 50 nesil boyunca evrimleşen meyve sinekleri (Drosophila sp.), sadece hayatta kalma konusunda değil, üreme konusunda da farklılaşmaktadır ve kendileri gibi evrimleşen bireylerle çiftleşmeyi, atasal versiyonlarıyla (yani diğer ortamda bırakılan bireylerle) çiftleşmeye tercih etmektedir.

Bunun sonucu nedir? Her nesilde maltozlu ortamda yaşamaya adapte olan canlıların, bir de birbirleriyle daha sık çiftleşerek kendi bünyelerinde seçilen o genlerin gelecek nesillere daha da fazla aktarılması! Yani hem Doğal Seçilim, hem Cinsel Seçilim bir arada çalışarak canlıları izole ortamlarda tamamen farklı yapılara evrimleştirmektedir.

Unutmayın, bu sadece 1 özelliğin farklılaşmasıdır! Bu canlılar, yeni ortamın diğer şartlarına göre başka özellikler konusunda da farklılaşabilir: kanatları uzayabilir, vücut kıllılığı azalabilir, göz renkleri değişebilir, bacakları kalınlaşabilir, vücut segment yapıları değişebilir ve daha nicesi! İşte bunun upuzun nesiller boyunca sürdürülmesi sonucunda, meyve sineği dediğimiz canlılardan, yepyeni türler evrimleşebilir! Evrim, en ufaktan en çarpıcı olana kadar değişimlerin tamamıdır. Türleşme ise, bu şekilde, atasal bir türden yepyeni türlerin oluşmasıdır. Bunun en hızlı olduğu durum, coğrafi izolasyon sonucu birbiriyle artık etkileşemeyen popülasyonların oluşumudur. Bu izole popülasyonlar, uzun nesiller sonrasında bir araya getirilseler bile çiftleşemeyebilirler (ya da çiftleşmemeyi tercih edebilirler), çünkü birbirlerinden farklı yönlere doğru evrimleşmişlerdir! Türleşme, yani yeni tür oluşumu da tam olarak budur!

Bu deneyde spesifik olarak olan türleşme biçimi, allopatrik türleşme dediğimiz, coğrafi izolasyona dayalı türleşmedir. Bu konuya dair bir makalemizi buradan okuyabilirsiniz.