Bitkiler Kanser Olur Mu? Bitkiler, Tümörler, Gen Hırsızı Bakteriler, Yatay Gen Transferi ve Evrim

Her ne kadar öyle görmek istemesek de ve daha insanın bir hayvan türü olduğu gerçeğini kabullenmekte zorlanıyor olsak da, bitkiler de bizlere oldukça benzerler. Elbette, bitkiler ile hayvanların soy hatları Evrim Ağacı üzerinde milyarlarca yıl önce ayrılmıştır; dolayısıyla arada devasa farklar görmeyi beklemek yerindedir. Buna rağmen, bu canlıların hücrelerine, hücrelerinin bir araya gelerek oluşturdukları doku ve organlara ve genel olarak çalışma prensiplerine baktığımızda, bir noktada bu canlılarla ortak bir atamızın bulunduğunu fark etmek işten bile değildir. 

Örneğin, insanların da dahil olduğu primatlar takımı ile gül (Rosa) ve lahana (Brassica) gibi bitkilerin ortak atası 1369 milyon (1.37 milyar) yıl önce yaşamıştır. İnsanlar ile şempanzelerin ortak atasının 6 milyon, insanlar ile tavşanların ortak atasının 92.3 milyon, insanlar ile karıncaların ortak atasının 782.7 milyon yıl önce yaşadığı düşünülecek olursa, bitkilerle olan ayrışmanın ne kadar eski olduğu anlaşılabilecektir. Gerçekten de, hayvanlar ile bitkilerin ortak atasına gittiğimizde, bu ortak ataların son derece ilkin yapılı tek hücreli çok basit yapılı canlılar olduğunu görürüz. Uzak akrabaların çoğunda olduğu gibi, bitkiler ve hayvanlar gibi uzak akrabalarda da ortak atalar, torun türlerin hiçbirine benzemezler. Ne kadar uzak akrabaların ortak atasını arıyorsanız, evrim tarihinde o kadar geriye gitmeniz gerekir. Bu da, o kadar basit yapılı canlılara ulaşmak demektir.

Ancak aradaki farklılıklar ve uçurumlar bir yana, bu uzak akrabaların ortak bir geçmişi paylaşıyor olmalarından ötürü halen barındırmak zorunda oldukları benzerlikleri görmek için ortak atalara bakmaya ihtiyaç bile yoktur. Bu benzerlikler, çoğu zaman organ ya da sistem düzeyinde olmasa da, hücrealtı, hücre ve doku düzeyinde bariz bir şekilde görülebilir. Örneğin bitkilerin ve hayvanların endoplazmik retikulum, ribozom, mitokondri gibi hücrealtı yapıları (organelleri) neredeyse birebir aynıdır. Çünkü bu organeller, bitki ve hayvan gruplarının evrimleşmesinden çok önce evrimleşmiştir. Torunlar da, birbirlerinden ne kadar farklı olurlarsa olsunlar, bu özellikleri atalarından almışlardır. 

Hücrealtı düzeyden, hücre düzeyine çıktığımızda da çarpıcı benzerlikler görürürz. Bunlardan biri, "kontrolsüz bölünme" olarak da isimlendirebileceğimiz tümör oluşumudur. Her ne kadar kanser ve tümör gibi durumları hayvanlardan, hatta daha ziyade insanlardan biliyor olsak da, canlılık içerisinde sandığımızdan çok daha yaygın olarak görülürler. Bunun da nedeni basittir: her biri, ortak ataları paylaşan ve bu nedenle benzer hücresel yapılara ve süreçlere sahip olan canlıların, hücresel bölünme döngüsünde meydana gelen sorunlar da benzer olmaktadır. Sonuçta bitkiyi oluşturan da hücrelerdir, hayvanı oluşturanlar da... Her ikisinde de bölünme döngüsü neredeyse birebir aynıdır (bazı farklılıklar olmakla birlikte). Dolayısıyla her ikisinde de bu döngüde hatalar meydana gelebilir ve hücreler kontrolsüz olarak bölünerek tümörleri oluşturabilirler.

Hayvanlardaki tümör kaynakları ile bitkilerdeki tümör kaynakları her zaman birebir aynı olmak zorunda değildir. Örneğin hayvanlarda (ve dolayısıyla insanlarda) tümörler genellikle mutasyonların veya bazı kimyasalların hücre bölünme döngüsünü bozmasından kaynaklanırlar. Duruma bağlı olarak bu tümörler, kanserli dokular oluştururlar ve organizmaya zarar verirler. Bitkilerde de bu şekilde tümör oluşumu görülebilse de, onlarda bu istenmeyen yapıların suçlusu genellikle bir başka canlı olmaktadır: Agrobacterium cinsi bakteriler...

Bu bakteriler, bitki hücrelerine bulaşarak kendilerindeki DNA'yı bitkilerin hücrelerine aktarırlar. Bu, evrimin ilginç mekanizmalarından biri olan plazmid enfeksiyonunu tetikler. Plazmidler, bakteri DNA'sıdır ve normalde bildiğimiz DNA'dan oldukça hareketli ve aktiftirler. Bitkinin (veya diğer konak canlıların) DNA'larına yapışarak, onları kullanarak kendilerini kopyalarlar. Ancak bu kopyalama, çoğu zaman kontrolsüz bir şekilde olur. Böylece bakteri kendisinin çok sayıda kopyasını üretebilir ve hatta bitkiden bitkiye yayılabilir. Öyle ki, tamamen ayrı bitki türlerine bulaşabilen Agrobacterium türleri bulunmaktadır. 

Bu durum, tuhaf bir diğer evrim mekanizmasını tetikler: yatay gen transferi. Bakteri bir bitkinin DNA'sını kullanarak kendisini çoğaltırken, kimi zaman yanlışlıkla bitkinin kendi DNA'larını çalabilir. Daha sonra bir başka bitkiye bulaşıp, onun DNA'larını kullanırken, çaldığı bu eski DNA'ları yeni bitkiye yapıştırabilir. Böylece, normalde bambaşka türler olmaları nedeniyle asla çiftleşemeyecek olan, dolayısıyla genleri asla birbirine karışamayacak olan bitkilerin genleri, bakteriler aracılığıyla birbirine karıştırılmış olur. Bu durum, evrimsel sürecin işleyebileceği müthiş miktarda malzeme ve çeşitlilik yaratabilir.

Elbette bununla ilgili bir sorun, genetik analizleri karman çorman hale getirebilmesidir. Örneğin bilim insanları, farklı bitkilerin genom dizilemesini yaparken, tamamen başka bir bitkiye ait olduğu bariz olan genleri, hiç alakasız bir diğer bitkide bulabilirler. Önceleri bunun hiçbir izahı bulunmuyordu. Fakat sonradan, bu genom analizlerini, söz konusu gen hırsızı bakterilerin evrimsel tarihleriyle karşılıklı olarak kıyasladığımızda, büyük tablo net bir şekilde gözlerimiz önüne serildi: genlerin başka bitkilere aktarılmasının nedeni, bu ufak bakteriler ve onların kendilerini çoğaltma mücadelesi sırasında yaptıkları hatalardan ötürü taşıdıkları gen parçalarıydı. Evrimsel süreç, gerçekten de sürprizler ve hiç beklenmedik olaylarla dolu!

Bitkilerdeki tümörler, hayvanlardaki kadar zararlı değildir. Bunun en temel nedeni, bitki hücrelerinde bulunan, ancak hayvan hücrelerinde bulunmayan hücre duvarıdır. Bu ek zar, hücrelerin hareketini önler ve böylece kanserli dokunun zararlı bir hale gelmesinin önüne geçer. Bu tümörler bulundukları bölgelere bazı zararlar verebilseler de (sıvı ve besin iletimini engellemek gibi), kanserli hücrelerin asıl öldürücü etkisi olan metastaz (başka doku ve organlara yayılma) işini yapamamasından ötürü çoğunlukla ölümcül değildirler. 

Bitkilerin bu tür tümörlerden daha az etkilenmesinin bir diğer nedeniyse, organ seviyesindeki özelliklerinin hayvanlardan oldukça farklı olmasıdır. Örneğin bitkilerin çoğu zaman "hayati organları" bulunmaz. Hayvanlarda ise kalp, beyin, karaciğer gibi dokular zarar gördüğünde, önüne geçilmesi çok zor (hatta sıklıkla olanaksız) sorunlar doğar. Bitkiler çok daha esnektirler ve eğer bir bölgeleri sıkıntılıysa, ondan bir diğer kopya yaratma ve durumu kurtarma imkanları vardır. Hayvanlarda ise, çok daha fazla özelleşmiş ve sınırlanmış doku ve organlar evrimleştiği için, bu sınırların dışına çıkmaları ve esneklik kazanmaları oldukça zordur.