Filogenetik ağaç oluştururken DNA'ya ne kadar güvenebiliriz?

DNA dizileme teknolojileri gelişmeden önce filogenetik ağaçlar(taksonomide olduğu gibi) morfolojiye bakılarak çiziliyordu. 1960'lar ve sonrasında filogenetikte DNA kullanılmaya başlandı ve kullanımı giderek arttı. Şu anda filogenetik ağaç oluşturmanın ana ve varsayılan yöntemi DNA'dan faydalanmak. Ancak bu demek değil ki morfoloji hiç kullanmıyoruz.^[1]

Yalnızca morfolojiye bakarak oluşturulan filogenetik ağaçlar hataya daha yatkın ama SEM(Taramalı Elektron Mikroskobu) gibi icatlar sayesinde morfolojiyi çok daha yakından ve çok daha detaylı inceleyebiliyoruz. Morfoloji artık filogenetik ağaç oluşturmanın ana yolu olmasa da DNA kullanılarak oluşturulan filogenetik ağaçların verdiği sonuçların yanında hâlâ değerlendiriliyor ve destekleyici veri olarak önemli görülüyor.^[1][2]

I will argue that, despite many undeniable advantages of molecular data, it is still absolutely necessary that we continue to collect additional morphological data for phylogenetic analysis, and continue to improve our methods for morphologybased phylogenetics.^[2]

Tüm Reklamları Kapat

JOHN J. WIENS

Yalnızca morfolojiye bakarak filogenetik ağaç çizmek doğru olmadığı gibi DNA'daki tek bir gene veya tek bir proteine bakarak filogenetik ağaç çizmek de çok doğru değil. DNA'nın farklı kısımları(farklı genetik işaretleyiciler) ile yapılan analizler farklı sonuçlar veriyor ve farklı metotlar kullanılınca farklı ağaçlar ortaya çıkıyor. Bu yüzden daha doğru sonuçlara ulaşmak için birden fazla genetik işaretleyici, ultrakorunmuş elementler, mitokondriyal DNA gibi farklı veriler kullanılıyor ve ağaçlar Maximum Likelihood, Bayesian inference, Maximum Parsimony gibi farklı metotlar ışığında oluşturuluyor.^[3]

Zou, Y. et al. (2024). Common Methods for Phylogenetic Tree Construction and Their Implementation in R. Bioengineering, 11(5), 480.

Ayrıca şunu da eklemek isterim ki filogenetik ağaçlar canlıların evrimsel ilişkilerini anlamak için kullandığımız en iyi yol olsa da ister genetik veri ister morfolojik veri ile oluşturulsunlar kusursuz değiller ve hata payları var. Bu yüzden filogenetik ağaçlarda dalın(branch) yanına analizin o dalı ne kadar desteklediği yazılır, bu destekleme oranı ise consensus tree, bootstrapping gibi yöntemlerle hesaplanır. Bu yöntemlerin de artıları ve eksileri var. Bu yöntemlerle kontrol bile etsek ağacın doğruluğu 100% kesin değil.^[4]

Biyocoğrafik konuyu da sormuşsunuz o da ilgili bir konu. DNA Barkodlama adlı bir tür tespiti yöntemi var. Canlının DNA'sı dizileniyor ve bir kısmı türün tespiti için kullanılıyor. DNA barkodlamada kullanılan kısma "barkod" deniyor.^[5] Barkod olarak kullanılan kısım taksondan taksona değişiyor ama genellemek gerekirse en çok COI kullanılıyor.^[6] COI da aynı zamanda filogenetik ağaç oluştururken baktığımız genetik işaretleyicilerden biri.

Mantıken bir türün aynı coğrafyadan toplanmış örneklerinin akrabalıklarının, farklı coğrafyadaki örneklerden fazla olmasını beklersiniz. Ki bu böyle görünüyor. Mesela örümceklerde^[7][8], teke böceklerinde^[9] ve poni balıklarında^[10] çalışmaların bu mantığa uyduğu gözüküyor.(daha fazla örnek aradım ama yoruldum)

Örneğin bir türün ana vatanının Afrika olduğu, sonradan beşer yolla Amerika'ya yayıldığı biliniyor ise; siz de "Amerika'daki bireylerin birbirlerine olan genetik yakınlıkları, Afrika'daki bireylere olan genetik yakınlıklarından fazladır." derseniz çıkarımınız çok yanlış olmaz.("çok" yanlış olmaz dememin sebebi türün birden fazla kez Amerika'ya getirilmiş olma olasılığı)

Seah, Y.G. et al. (2017). Levels of COI divergence in Family Leiognathidae using sequences available in GenBank and BOLD Systems: a review on the accuracy of public databases. AACL Bioflux, 10(2), 391-401.

Özetlemek gerekirse filogenetik ağaç oluşturmada ana yol DNA'ya bakmak olsa da morfolojiye bakmak fayda sağlıyor ve bazı çalışmalar hem DNA'ya hem morfolojiye bakıyor. Özellikle sonda sorduğunuz DNA'sı eksik olan durumlarda morfoloji daha da faydalı oluyor. Coğrafya'ya bakılarak filogenetik ağaç oluşturulmuyor ancak oluşturulan ağaçta kullanılan bireyin toplandığı ülke yazılabiliyor veya eklenen türün yaşadığı bölgenin neresi olduğu eklenebiliyor.