Canlılarda kromozom sayısı nasıl değişiyor? 48 kromozomlu atalarımızdan 46 kromozomlu olarak nasıl evrimleştik?

Kromozom bazında olan mutasyonlar ile kromozom sayısı değişebiliyor. Örneğin insanda 46 kromozom varken atalarında 48 kromozom vardır. Robertson Tipi Yer Değiştirme Mutasyonu ile kaynaşma gerçekleşebilir veya Kromozom çoklanması denilen olayla artabilir.

İnsan sıradan bir hayvan türüdür.İnsan da bütün canlılar gibi diğer canlılarla bir evrimsel süreç paylaşmaktadır.Biz insanların en yakın akrabası şempanzeler ve bonobolardır.Ondan sonra ise goriller ardından ise orangutanlar gelir.Bütün yakın kuzenlerimiz 24 çift ya da 48 adet kromozom bulunur.Bizde ise 23 çift 46 kromozom bulunmaktadır.Şimdi baktığımızda atalarımız 48 kromozoma sahipken neden bizler 46 kromozoma sahibiz ? 

Öncelikle bilmelisiniz ki kromozomun artması veya azalması "anormal" bir olay değildir.Doğaya baktığımızda ise bu olayları rahatlıkla görebiliriz.

Eksilmenin sebebi bir mutasyondur.Mutasyonun ismi ise Robertson Tipi Yer Değiştirme Mutasyonu'dur.

Bu mutasyon tipinde, iki kromozom birbirine kaynar veya yapışır. Bu kaynama, çok farklı noktalarda meydana gelebilir. Şaşırtıcı olabilir; ancak bu mutasyon, canlılık tarihinde gördüğümüz en yaygın mutasyonlardan birisidir. İnsanlarda şu anda her 1000 doğumdan 1 tanesinde bu tarz bir mutasyon görülmektedir! Yani insanların evrimsel tarihindeki 48 kromozomun 46 kromozoma inmesi o kadar da sıradışı bir olay değildir. Öyle ki, insanlarda günümüzde 13, 14, 15, 21 ve 22 numaralı kromozomlarda bu tarz bir mutasyona sıklıkla rastlamaktayız! Ancak diğer canlılarda da bu oldukça yaygındır. Örneğin bu mutasyonu ilk tespit eden William Rees Brebner Robertson bunu 1916 yılında çekirge kromozomları üzerinde çalışmaktaydı.

Bu mutasyon genellikle akrosentrik sentromerlere sahip olan kromozomlarda görülmektedir. Bu tarz sentromerler, kromozomun tam ortasında değil de, bir ucuna daha yakın bir noktada oluşan düğüm noktalarıdır. Buna bağlı olarak kromozom upuzun bir kol ile çok daha kısa bir kola ayrılır. İşte çoğu geni üzerinde bulunduran uzun kollar, kimi zaman kaynaşarak tek bir kromozoma dönüşebilirler. Kısa kollar da birleşip bir diğer kromozom yaratabilirler; ancak bu daha kısa kromozomlarda daha az sayıda gen bulunduğu için genellikle elenirler.

Sorduğunuz sorunun cevabı budur.Daha detaylı bilgi için hali hazırda sorduğunuz soru hakkında Evrim Ağacı'nda yazı yazılmış.Kaynaklarda görebilirsiniz.

Bu olay kromozomların kaynaşmasına yol açan bir tür mutasyon (Robertsonian translokasyon)¹ ile açıklanır.

Şempanzelerde bulunan 2A ve 2B adlı iki kromozom biz insanlarda kaynaşarak tek bir kromozom haline gelmiştir. Bu da insandaki “2. Kromozom”dur.

Nasıl evrimleştiği konusundaki ihtimallerin incelendiği konuyla ilgili Evrim Ağacı yazısına göz atmanızı tavsiye ederim.

Aslında bakıldığında 48 kromozomlu atadan evrimleşmemizden daha karmaşık olanı hikayenin daha da öncesi. Her neyse, bu konuda çok fazla bilgi sahibi olmamamla birlikte biraz olan genetik bilgimle kendimce olabilecek ihtimalleri anlatacağım.

Down sendromu gibi kromozomal sayı anomalileri: Atalarımızda da illaki böyle anomaliler(mutasyon) görülmüş ve bunlar içerisinde başarılı olanlar yani üreme ve neslini devam ettirme şansı bulabilenler olduysa ve bu söz konusu mutasyon kendini nesiller boyu biriktirip doğal seçilimde kazanan taraf olmayı başarabildiyse bizim gibi 46 kromozomlu canlıların oluşmaması için bir sebep yok gibi.

Peki bu nasıl olmuş olabilir

1- Gamet oluşumu sırasında eşit dağılmama(fakat bunda gen kayıpları gözlenir, yani muhtemelen böyle olmadı)

2-Robertsonian tipi translokasyon (bunu biraz araştırmanzı tavsiye ederim ama kısaca iki kromozomun uç uca tutunması şeklinde özetleyebiliriz.)(bu ihtimal daha kuvvetli çünkü gen kaybı gözlenmez)

Evrim Ağacı Facebook sayfasında Birtan Çiçekçi'nin bir yorumu şöyleydi:

"Hucre bolunmesi sirasinda homolog kromozomlar karsi karsiya gelir ve bu arada bazi parcalarini degis tokus ederler. Bunu su sekilde kafamizda canlandirabiliriz. Iki tane 13. kromozom karsi karsiya geliyor ve her ikisi de dizden asagisini birbirine veriyor. Bu islem sirasinda bir hata oldugunu dusunun; biri dizden asagisini verirken oburu kalcadan asagisini veriyor ve sonra mayoz bolunme ilerliyor. Bu durumda bir gametteki 13. kromozomun kalca diz arasi eksik olurken obur gamette o bolge duplike olacaktir.

Defektli kromozoma sahip gamet muhtemelen yasayamayacak; buna karsilik oteki gamet bir gen takiminin pespese gelen iki kopyasina sahip olacaktir.

Retina hucrelerinde rodopsin denilen proteinler uzerlerine belirli frekansta isik dustugunde fotonu sogurup bir dizi kimyasal reaksiyonu baslatan ve bunun sonucunda sinirde beyine giden uyariyi olusturan yani gorme dedigimiz isleme yol acan proteinlerdir.

Farzedelim ki duplike olan parcada rodopsin kodu da yaziliyor olsun. Ayni genden iki kopya oldugu icin bu kromozomlu gametten olusan canlinin bazi retina hucreleri birinci kopyayi, digerleri ikinci kopyayi kullaniyor olabilirler.

Buraya kadar bir sey yok. Ama bir de bu gen kopyalarindan birinde bir mutasyon oldugunu dusunelim. Bir kopya digerinden tek harfi, sonucta tek aminoasiti, ve bunun sonunda quaterner yapisi ilkinden biraz farkli bir opsin uretecektir. Bu protein yapisal farkliligi nedeniyle farkli frekanstaki fotonlar ile daha cok uyarilmaya uygun bir yapida olabilir.

Geldigimiz noktada canlinin retina hucrelerinin bazilari eskiden oldugu gibi belirli bir frekansa daha cok tepki verirken; birtakim retina hucreleri ise bambaska frekansa daha cok tepki vermektedir.

Beyin bunu daha o nesil icerisinde algilar. Artik o canli; atalarindan bir fazla kromatik hale gelmistir. Mono ise di; di ise tri. Bu hayatta kalmak icin belirgin bir avantaj olusturdugundan dogal secilir.

Yeni dunya-eski dunya maymunlari ayrimini takiben dikromazi den tri kromaziye gecisimiz bu sekilde oldugunu biliyoruz.

Aslinda A, B grubu gibi kan gruplarinin evrimi de benzer sekilde olmustur.

Evrim mekanizmalarina basit bir ornek. Ama komplike bir sonucu doguran. Onceden iki renkli olan bir türün, uc renkli goren bir ture donusme hikayesi."