Belyaev'in Gümüş Tilki Deneyi: Vahşi Tilkiler, Yapay Seçilim Yoluyla Köpekler Gibi Uysal Olacak Şekilde Evrimleşebiliyor!

Doğal Seçilim'in aksine Yapay Seçilim, adından da anlaşılabileceği gibi "yapaydır". Genel olarak insanların yaptığı, ancak bazı diğer hayvanlarda da görülen, bilinçli, yapay olarak yapılan seçmenin adıdır. İlginç bir şekilde, evrimi görmenin en hızlı yollarından biri olan Yapay Seçilim, milenyumlardır insanlar tarafından, asırlardır çiftçiler ve hayvan yetiştiricileri tarafından durmaksızın uygulanmakta ve yepyeni türler yaratmakta kullanılmaktadır. En bilindik örnekler arasında evcil köpeklerin evrimi, atların yakın geçmişteki evrimi, evcil kedilerin evrimi, bol süt veren ineklerin evrimi ve diğerleri verilebilir. Ancak bu yazıda, tilkiler üzerinde yapılmış Yapay Seçilim'i ve bunun sonuçlarını inceleyeceğiz. 

NetNature

Deneye ve ayrıntılarına girmeden önce, yukarıdaki fotoğrafa bakıp bir değerlendirme yapalım. Fotoğrafta, A ile işaretlenmiş üst taraftaki canlı, bir tilkidir. Alt taraftaki köpek benzeri, ufak canlılar da, üstteki tilkinin soyundan gelen tilkilerdir. Ancak iki canlı arasındaki farklılıkları ilk bakışta bile görmek mümkündür: Tilkilerle haşır neşir olmuş biri, bu hayvanların insanlara asla yaklaşmadığını, kolayca korktuğunu ve genel bir avcının özelliklerine uygun olarak sivri kulaklara, pek fazla hareket etmeyen bir kuyruğa, uzun bir ağza sahip olduğunu bilecektir. Bu tilkinin, bu "vahşi avcı" konumundan çıkarak, köpekler gibi insanlarla oynayan bir hale nasıl getirilebileceğine dair kafanızda cevap bulmaya çalışın. Muhtemelen çoğu insanın aklına, biyoteknoloji yöntemleri aracılığıyla tilkinin genleriyle oynandığı ve uysallaştırıldığı gelecektir. Ya da uyuşturucu gibi maddelerle davranışlarının değiştiği... Ya da sürekli Pavlovyen şartlandırma ile insanlara alıştırıldığı veya buradaki tilkilerin olduğu gibi, bebeklikten itibaren tilkilerin insanlarla yetiştirilmesi sonucu onlara ısındığı...

Pavlovyen şartlanma yanlıştır, çünkü bu tilkilere herhangi bir şey özel olarak öğretilmemiştir (ayrıca tilkilere hiçbir uyuşturucu madde de verilmemiştir). Bu tilkiler, yavruluklarından beri insanlarla bir arada bulunmuşlardır; ancak bu, canayakın davranışlarının bir açıklaması olsa da fiziksel görünümün değişiminin bir açıklaması olamaz. Bu olası cevaplardan gerçek cevaba en yakın olanı, "genleri değiştirme" açıklamasıdır. Bu tilkinin genleriyle "oynanmıştır". Ancak bizim düşündüğümüz şekilde, doğrudan genlere biyokimyasal bir müdahalede bulunarak değil!

Gümüş tilki (en tepedeki fotoğrafta görülüyor), aşağıda görülen kırmızı tilkinin (Vulpes vulpes), kürkü için ekstra değer verilen bir çeşididir. Rus genetikçi Dimitri Belyaev, 1950'lerde bir tilki kürkü çiftçiliği işletmesi için göreve alınmıştı. Yabani tilkilerle baş etmek zor olduğu için, Belyaev, kasıtlı olarak evcil tilkileri seçmek için işe koyuldu. Belyaev ve ardılları yavru tilkileri, deneycinin bir yandan elleriyle yavruya yemek verirken diğer yandan yavruyu okşamaya ve sevmeye çalıştığı standartlaştırılmış testlere tabi tuttular.

Taringa!

Yavru tilkiler 3 sınıfa ayrıldı: 3. sınıftaki tilkiler, kişiyi ısıran ve kaçan tilkilerdi. 2. sınıftakiler kendilerinin ellenmesine izin veren ama deneycilere karşı pozitif bir duyarlılık göstermeyenlerdi. 1. sınıftakilerse, kendilerini elleyenlere bilfiil yaklaşıp kuyruğunu sallayan ve inleyenlerdi. Yavrular büyüdüklerinde deneyciler sistematik olarak sadece bu en evcil sınıftakilerin üremelerine izin verdi.

Bu deneyde, "evcil olma" açısından yapılan sadece 6 nesil boyunca süren seçici ıslahın ardından tilkiler o kadar değişmişti ki, bilim inanları kendilerini, insanla temas kurmak için can atan, ilgi çekmek için inleyen ve deneycileri köpek gibi koklayan ve yalayan tilkilerden oluşmuş "evcilleşmiş elit" adlı yeni bir kategori oluşturmaya mecbur hissettiler. Deneyin başında tilkilerin hiçbiri "elit" sınıfında değildi. Evcillik için yapılan 10 nesillik ıslahın ardından %18'i; 20 neslin ardından %35'i "elit" gruba dahil olacak kadar değişmişti; 30-35 neslin ardındansa "evcilleşmiş elit" bireyler, deney popülasyonunun %70-80'ini oluşturuyordu.

Yapay Seçilim etkisi altında elde edilen bu sonuç, pek şaşırtıcı değildir. Asıl ilginç olan kısım, evcillik için yapılan seçici ıslahın yan etkileriydi. Bunlar gerçek anlamda büyüleyici ve umulmadıktı: Evcil tilkiler, yalnızca köpekler gibi davranmakla kalmamış, aynı zamanda onlara görsel açıdan benzemiştir de! Tilkilere has kürklerini kaybedip siyah beyaz alacalı hale dönüşerek evcil köpeklere benzemeye başlamışlardır. Tilkilere has sivri kulakların yerini, köpeklere has sarkık kulaklar almıştır. Kuyruklarının ucu tilkilerinki gibi yukarı değil, köpeklerinki gibi aşağı bakmaya başlamıştır. Dişi evcil tilkiler yılda bir değil (tilkilerin çiftleşme aralığı), altı ayda (köpeklerin çiftleşme aralığı) bir çiftleşmeye hazır hale gelmişti! Belyaev, evcilleştirilen bütün hayvanların benzer şekilde değiştiği fikrine Evcilleştirme Sendromu adını verdi.

Lauri Mantere

Tüm Bunlar Ne Anlama Geliyor?

Belyaev ve halefleri, seçilimde sadece "en evcil olanı" seçmişlerdir. Fakat bu seçilimle beraber ortaya çıkan bu yan etkiler, bize evrimin nasıl olabileceği hakkında önemli bir bilgi veriyor. Görünen o ki "evcillik" konusunda davranışları etkileyen genler ile sarkık kulak, aşağı bakan kuyruk, alacalı post ve çiftleşme süresi genleri beraber ifade ediliyor; yani bir çeşit "genetik sürüklenme" oluyor. Fenotipte bir değişiklik olması için "mutasyon" ya da CRISPR gibi bir yöntemle "genetik müdahale" olması gerektiğini düşünenler, bu deney sonuçlarıyla oldukça afallayacaktır. Aslında yapılan bir anlamda "genetik bir müdahale"dir. Ancak insanların algıladığı şekliyle bir müdahale değil: Bu, tam da "Doğal Seçilim" tarafından yapılabilecek türden bir değişimin, insanlar tarafından taklit edilmesiyle mümkün olmaktadır: Bu seçici ıslahta esas alınan ilke "en evcil olanın kalıtımı" idi.

Peki doğada bu nasıl tezahür edebilir? "En zırhlı olanın kalıtımı", "en hızlı olanın kalıtımı", "en iyi uçanın kalıtımı", "en cazibeli olanın kalıtımı" vb. şeklinde doğada tezahür edebilir. Gerçekten de etmiştir de! Bu seçici ıslahın bize öğrettiği başka bir şey ise bir organın yahut özelliğin "Darwinci" seçilim değerinin ne olduğunu sorduğumuzda, yanlış soruyu sorma ihtimalimizin olası olmasıdır. O özellik, bir başka seçilim değeri ile birlikte ifade ediliyor olabilir. Bir özelliğin ortaya çıkma nedeni, illâ doğrudan avantaj sağlıyor olması olmak zorunda değildir!

Deney Boyunca 2700 Gen Evrimleşti!

Deney, 1996 gelindiğinde halen sürdürülmekteydi. Öyle ki, ekibin 700 adet tilkisi bulunmaktaydı ve gruplama ile yapay seçme ile evrimsel değişime yön verme prosedürü sürdürülüyordu. Ancak parasal sıkıntılar, deneyi aksattı ve 1998 yılında, 600 tilki "evcil hayvan" olarak satılarak, deneydeki tilki sayısı 100'e düşürüldü. Günümüzde deney halen sürdürülmeye çalışılmaktadır, ancak para sıkıntıları devam etmektedir.

Current Biology dergisinde tilkilerin güncel durumu ile ilgili yapılan bir araştırma, Yapay Seçilim'in nasıl evrimsel değişimler yaratabileceğini çarpıcı bir şekilde göstermiştir: Aynı soydan gelen, aynı ataya ait tilki nesillerinde, kuzen olan bireylerde, 40 civarında genin ifadesi değişmiştir.^[1] Bu kıyaslama, vahşi tilkilerle yapay olarak seçilenler arasında yapıldığında ise, 2700 genin artık eskisi gibi olmadığı, DNA mikrodizileme işlemleri ile ispatlanmıştır. Yani evrimsel süreç içerisinde, torun bireylerin 2700 farklı geni, artık ata bireylerden tamamen farklıdır. Bu genetik değişimler, sadece yukarıda açıkladığımız evrimsel değişimleri yaratmakla kalmaz; aynı zamanda gelecekteki evrimsel değişime neden olacak olan çeşitliliğe de malzeme sağlar.

Evcilleştirilen Hayvanların Özellikleri Gerçekten Evrensel mi?

Massachusetts Tıp Okulu Üniversitesi'nde ve MIT ile Harvard Üniversitesi ortaklığıyla sürdürülen Broad Enstitüsü'nde genetik bilimci olan Elinor Karlsson liderliğindeki bir araştırma ekibi, Trends in Ecology and Evolution dergisinde yayınladıkları bir makalede, Belyaev'in tilkilerinin sonradan evrimleşmediğini, deneyin hâlihazırda kürkçülük için özel olarak seçilmiş uysal tilkilerle başladığını ileri sürmektedir.^[4] Araştırmacılar, yaptıkları genetik incelemede, söz konusu tilki popülasyonunun Kanadalı bir kürk çiftliğindeki tilkilerden geldiğini göstermektedir. Hele ki Belyaev'in deneye 130 tilki gibi küçük bir popülasyonla başlamış olması, genetik sürüklenme etkisiyle bu uysallık genlerinin kısa sürede popülasyonda hâkim hâle gelmesine neden olmuş olabilir.

Bu, deneye yöneltilen ilk itiraz değil. Daha önceden Hampshire Koleji'nde köpek evrimi üzerine çalışan Raymond Coppinger da Kanada'daki Prens Edward Adası'nda bulunan Uluslararası Tilki Müzesi'ni ziyaret dip, Belyaev'in tilkilerine benzeyen tilkilere ait fotoğraflar çekmişti.^[5]

Buradaki ilginç detaysa şu: Belyaev'in Tilki Deneyi'nin sonuçlarına karşı çıkan araştırmacılar, tilkilerin yapay seçilim yoluyla uysallaşacak veya bir diğer yeni özellik kazanacak şekilde evrimleştiği konusunda kuşkuya sahip değillerdir! Zira yapay seçilim yoluyla evrimin olabileceği bir gerçektir, yaygın bir şekilde bilinmektedir, bir olgu olarak ortaya konmuştur ve bilim camiasında bu konuda bir soru işareti bulunmamaktadır. Bilimsel soru, Belyaev'in bu deneyden yola çıkarak, "evcilleştirilen hayvanların evrensel olarak benzer özellikler edinecek şekilde değiştiği" hipotezinin desteklenip desteklenemeyeceğidir. Zürih Üniversitesi'nde evcilleştirme üzerine çalışan ve araştırmada yer almayan paleobiyolog Marcelo Sánchez-Villagra şöyle diyor:^[6]

Bu, bütün evcilleştirilmiş hayvanların evrensel bir özellik kümesine sahip olduğu fikrinin nihai olarak gömmektedir.

Yani araştırmacıların itiraz ettiği nokta, Belyaev'in evrimin yaşanmasına yönelik hipotezi değil, evrimin evrensel olarak benzer evcilleştirilmiş hayvan davranışlarıyla sonuçlanacağı fikridir. Buna karşı çıkmak adına ileri sürdükleri bir diğer gerçek, sadece kuyruk sallama davranışı gibi özelliklere bakmanın zorluğudur. Örneğin araştırmacılar, evcil köpeklerin kuyruklarını vahşi kurtlardan farklı şekilde kullandığına dair net bir kanıt bulamamıştır. Ama elbette, köpeklerin kurtlardan evrimleştiği konusunda bir soru işareti de bulunmamaktadır.

Hatta bu itirazları konusunda bile araştırmacılar kesin bir yargıya varmaktan kaçınıyorlar. Karlsson, şöyle diyor:^[7]

Bizim araştırmamızdaki ana noktamız, evcilleştirme sendromunun gerçekleşmediğini söylemek değildir. Sadece bu tür bir sendromun var olduğunu kesin olarak söylemek için yeterli kanıtımız olmadığını söylemekteyiz.

Evcilleştirme Sendromu Vahşi Popülasyonlarda da Görülüyor!

İnsan aktivitesinin vahşi popülasyonlardaki etkisi, hayvanlardaki fenotipik değişikliklerde görülür: Örneğin kentsel ve kırsal kızıl tilki popülasyonlarının (Vulpes vulpes) kafatası özelliklerinin, insan aktivitesine bağlı olarak farklılaştığı olduğu gösterildi. Bu değişiklikler özellikle de burun uzunluğuyla ilgiliydi: Kent kesimindeki bireyler, kırsal kesimdekilere kıyasla daha kısa ve geniş burunlara sahiptir. Ayrıca daha küçük beyinlere ve daha az eşeysel dimorfizme sahiptirler. Bunun sebebi, evcilleştirmenin altında yatan biyolojik süreçlerle ilgili araştırmanın merkezi bir odak noktası olan evcilleştirme sendromu olduğu bilinmektedir.

Bu davranışlar nesilden nesile aktarıldığından, hangi kalıtsal genlerin tilkileri bu davranışlara yatkın hale getirdiğini keşfetmek insanların vahşi popülasyonlardaki olumsuz etkisinin azaltılmasında yardımcı olabilir. Fenotiplerindeki değişiklik kapasitesi (evrimleşebilirlik), hayvanların mevcut antropojenik ortamlarda kalmalarını sürdürmeleri için anahtar olabilir. Kırsal ve kentsel hayvan popülasyonları arasında fenotipik farklılaşmaya dair bol miktarda kanıt mevcut. Örneğin daha önceki yıllarda yapılan araştırmalarda daha büyük bir beyin boyutunun, yeni yiyeceklerin sömürülmesi veya yeni tehditlerden kaçınma dahil olmak üzere hayvanların kentsel habitatlarda kalmasına izin verebilecek yenilikçi davranışları kolaylaştırdığı öne sürülmüştü. Kırsal ortamdan kentsel ortama geçiş sırasındaki morfolojik değişiklikleri karakterize etmek, vahşi popülasyonların insan etkisiyle nasıl başa çıktığını gösterebilir.

Sonuç

İşte evrim, basitçe budur. Darwin, bunun bir benzerini öncelikle güvercinlerde, sonrasında ise birçok diğer örnekte ve sonunda doğada, tamamen doğal süreçlerle olduğunu bulduğunda, canlıların değişerek günümüze geldiğini ve kaçınılmaz olarak evrimleşeceklerini anlaması çok da uzun sürmedi. İşin garip tarafı, üzerinden 150 yıl geçmiş olmasına, konu hakkında bu zamana kadar milyonla ifade etmeye yakın sayıda makale basılmış olmasına, yine yüz binlerce türün evrimsel analizlerinin yapılmış olmasına rağmen, günümüzde halen evrimsel değişimlerin olduğunu inkar eden insanlar olmasıdır.

Sanıyoruz ki bu durum, evrimsel süreç içerisinde kaçınılmaz bir elenme sonucu, er ya da geç değişecektir.