Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

C-Değeri Paradoksu: Genom Büyüklüğü, Neden Her Zaman Evrimsel Akrabalığı Yansıtmıyor?

C-Değeri Paradoksu: Genom Büyüklüğü, Neden Her Zaman Evrimsel Akrabalığı Yansıtmıyor?
Tavsiye Makale
Reklamı Kapat

Bu yazı, Evrim Ağacı'na ait, özgün bir içeriktir. Konu akışı, anlatım ve detaylar, Evrim Ağacı yazarı/yazarları tarafından hazırlanmış ve/veya derlenmiştir. Bu içerik için kullanılan kaynaklar, yazının sonunda gösterilmiştir. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Lisedeki biyoloji derslerinde kısmen doğru bir şekilde öğretilen konulardan birisi, genom büyüklüğünün "gelişmişlik ölçüsü" olmadığıdır. Genellikle bu şekilde söylenir, çünkü "evrimsel akrabalık" demek "tehlikelidir". Aslında bundan bahseden hocanızın söylemek istediği (veya söylemesinin tam doğru olacağı) şey, canlıların genetik kompozisyonlarının, yani genomlarının büyüklüğünün, evrimsel süreç ile doğrudan bilgi vermediğidir. Yani bir canlının genom büyüklüğü (hücrelerinde DNA içerisinde barındırdığı nükleotitlerin sayısı), o canlının ne kadar evrimleşmiş olduğu, diğer canlılarla akrabalığı, ne kadar karmaşık ya da basit yapılı olduğu, vb. durumlar hakkında doğrudan bilgi veremez. Hatta tam tersine, yanıltıcı bile olabilir! 

Bu konuyu daha iyi anlayabilmek için, öncelikle canlıları "gelişmiş" veya "gelişmemiş" olarak gruplandıramayacağımız gerçeğini anlamak gerekmektedir. Bir insan, bir bakteriden daha gelişmiş değildir. Bir kakao ağacı, bir balinadan daha az gelişmiş değildir. Bir at, bir amipten daha gelişmiş olmadığı gibi; bir sıçan bir yılandan daha az gelişmiş değildir. İnsan-merkezci ve egoist bakış açımız her ne kadar kendimizin en tepede olduğu bir "gelişmişlik merdiveni" hayalinde olsa da, aslında her canlı devasa bir Evrim Ağacı'nın dallarından ibarettir. Her bir canlı, o bütünleştirici ağacın dallarının en ucundaki tomurcuklardır. Zaman geçtikçe o tomurcuklar büyür (evrimleşir), çatallanır (türleşir) ve nihayetinde bazı çatallar -ve hatta kimi zaman koskoca dallar- kuruyarak ölür (yok oluş). Bu dalların hiçbirinin bir diğerinden "gelişmişlik" açısından farkı yoktur; zira eğer ki bir bakteri türü bugün halen varlığını sürdürebiliyorsa, bir at, bir insan ya da bir zürafa kadar başarılı demektir.

Aslında "gelişmiş" derken kastedilmeye çalışılan şey "karmaşıklıktır"; ancak bu da, eğer ki net bir şekilde sınırları çizilmezse, bilimsel açıdan doğru bir kıyaslama değildir. Çünkü bir canlının daha "karmaşık" olması, daha başarılı veya uyumlu olduğu anlamına gelmez. Fakat tabii ki karmaşık bir yapıda olup da, evrimsel açıdan basit yapılılar kadar uyumlu olmak bir miktar fark olarak görülebilir. Ancak bu farkın anlamını abartmak hatalı olacaktır.

Genom büyüklüklerinde de benzer bir durum vardır. Genellikle bir canlının genom büyüklüğünü iki şekilde ölçebiliriz: ilki genomun kütlesine bakarak; ikincisi ise genom içerisindeki nükleotit sayısına bakarak yapılır. Kütle cinsinden yapılan ölçümlerde, temel birim olarak pikogram kullanılır. 1 pikogram, 1 kilogramın trilyonda biri demektir! Bir gramın ise milyarda biridir. Bunu nükleotit sayısına çevirmek de mümkündür: Tam olarak doğru olmasa da, 1 pikogramlık DNA içerisinde yaklaşık 1 milyar baz çifti (nükleotit) bulunur. Bu miktardaki baz çiftine aynı zamanda 1 Gigabaz (Gb) adı verilir (tıpkı 1 milyar baytlık veriye 1 Gigabayt dememiz gibi).

Bilim insanları da, ilk başta canlılar karmaşıklaştıkça genomlarının da irileşip karmaşıklaşacağını düşünmüşlerdi. Ancak genom projeleri birbiri arkasına onlarca canlının tam genom haritalarını bizlere sundukça, şaşırtıcı bir gerçekle karşılaşıldı: genleri dizilenen bir balon balığının genom büyüklüğü 0.5 Gb kadarken, insanınki 3 Gb kadardı. Buraya kadar bir sıkıntı yok; ancak sonradan dizilenen bir semenderin genomunun 50 Gb olduğu fark edildi. İnsanınkinin yaklaşık 17 katı! Bitkilerin genomlarına geçildiğinde bu sayı bir anda 100 Gb dolaylarına kadar ulaştı. Örneğin Paris japonica isimli bitkinin genomunda 150 milyar baz çifti bulunmaktadır. İnsandaki 3.2 milyar baz çiftine göre bu muazzam bir sayıdır!

Birçok farklı canlının genom büyüklüğü, akrabalık ilişkilerine göre bir evrim ağacı üzerine çizilmiştir. Dikkat edebileceğiniz gibi her ne kadar fare, tavuk ve insan gibi kısmen yakın akraba olan canlılarda genom büyüklüğü birbirine paralellik gösterse de (zira ortak atalarından bu yana genom çoklanması yaşanma ihtimali oldukça düşüktür); karmaşıklılık ve genom büyüklüğü arasında bir ilişki yoktur. Örneğin pirinçteki genom miktarı, insandakinin veya meyve sineğindekinin kat kat fazlasıdır. Buna karşılık, pirince göreli olarak çok daha yakın akraba olan bakla genomu, insanınkiyle hemen hemen aynıdır. Dolayısıyla genom büyüklüğü, evrimsel ilişkileri analiz etmek için kullanılamaz (veya kullanılırken çok dikkatli olunmalıdır).
Birçok farklı canlının genom büyüklüğü, akrabalık ilişkilerine göre bir evrim ağacı üzerine çizilmiştir. Dikkat edebileceğiniz gibi her ne kadar fare, tavuk ve insan gibi kısmen yakın akraba olan canlılarda genom büyüklüğü birbirine paralellik gösterse de (zira ortak atalarından bu yana genom çoklanması yaşanma ihtimali oldukça düşüktür); karmaşıklılık ve genom büyüklüğü arasında bir ilişki yoktur. Örneğin pirinçteki genom miktarı, insandakinin veya meyve sineğindekinin kat kat fazlasıdır. Buna karşılık, pirince göreli olarak çok daha yakın akraba olan bakla genomu, insanınkiyle hemen hemen aynıdır. Dolayısıyla genom büyüklüğü, evrimsel ilişkileri analiz etmek için kullanılamaz (veya kullanılırken çok dikkatli olunmalıdır).

Bilim insanları bu tuhaf duruma C-Değeri Paradoksu adını verdiler. C-Değeri, bir canlının genomundaki DNA miktarını (kısaca genom büyüklüğünü) gösteren bir değerdir. Ancak paradoksun çözülmesi de çok uzun sürmedi: 1960'lı yıllarda Roy Britten, Mary Lou Pardue ve diğer araştırmacıların çalışmaları sayesinde genomun çok büyük bir kısmının işe yarar bilgiler taşımayan, "hurda DNA" olduğu ortaya kondu.

Aslına bakacak olursanız, 3.2 milyar baz çiftinden oluşan insan genomunun sadece %2'lik bir kısmının protein kodlayan, işlevsel DNA olduğu bilinmektedir. Geri kalan kısmın tamamı "işe yaramaz ve çöp" değildir. Az bir miktarı düzenleyici görev oynamaktadır. Fakat bu hurdalık olan %98'lik DNA'nın büyük bir kısmı, kendini tekrar eden, evrimsel süreçte hatayla fazladan kodlanan veya yine evrimsel süreçte eskiden anlamlı olup da artık işe yaramadığı için körelen genlerden oluşmaktadır. Yani her birimizin hücreleri içerisinde yatan DNA, evrim tarihimizin en net kanıtlarını içerisinde taşımaktadır.

Yapılan incelemeler, özellikle daha basit yapılı canlılarda ve bitkilerde müthiş bir gen çoklanması tipi mutasyon birikimi olduğunu göstermiştir. Bu canlıların bırakın spesifik genlerinin mutasyona uğrayarak fazladan kopyalanmasını, evrim tarihinin çeşitli noktalarında tüm genomlarının, toptan bir şekilde fazladan kopyalandığı ama canlının içerisinde barınmayı sürdürdüğü görülmektedir. Bu, 46 kromozoma sahip insanın evrimsel süreçte kromozom sayısının 92'ye fırlaması, ondan sonra 184'e çıkması gibidir. Hayvanlar Alemi içerisinde bu duruma daha az raslanır; ancak özellikle Kambriyen Dönemi zamanında Hayvanlar Alemi'nde bile bu şekilde en az 4 defa gen çoklanması olduğu bilinmektedir. Özellikle bitkilerde, mantarlarda ve prokaryotlarda ise bu çok daha sık gerçekleşir.

Bu şekilde tüm genomun katlanarak çoğalmasına poliploidi adı verilir. Bu katlanan genomun fazladan olan kısmı kimi zaman işlevseldir, kimi zaman kısmen işlevseldir, kimi zamansa işlevsizdir. Fazladan kopyalanan kısım içerisindeki genler evrimsel süreçte bambaşka görevler edinebilirler veya körelerek yok olabilirler. Dolayısıyla bu genom çoklanmaları, evrime üzerinde çalışabileceği yepyeni malzemeler sunmaktadır. 

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 4
  • Muhteşem! 1
  • Bilim Budur! 1
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 1
  • Güldürdü 1
  • İnanılmaz 1
  • Umut Verici! 1
  • Merak Uyandırıcı! 1
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  • D. Futuyma. (2009). Evolution. ISBN: 978-1605356051. Yayınevi: Sinauer Associates.

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 22/09/2020 11:05:55 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/3209

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Güncel
Karma
Agora
Önlem
Samanyolu Galaksisi
Canlı
Gelişim
Anatomi
Dişler
Yiyecek
Boyut
Eczacılık
Bağışıklık Sistemi
Köpek
Molekül
Diş Hekimi
Etimoloji
Akciğer
İhtiyoloji
Endokrin Sistemi
Genom
Rna
Viral Enfeksiyon
Odontoloji
Uçuş
Transkripsiyon
Popülasyon
İklim
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Reklamı Kapat
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
“Beynin evrimi sadece antik insanın ihtiyaçlarını aşmadı, aynı zamanda evrimsel süreç içerisinde bir hayvanın kullanmayı bilmediği bir organ edinmesine dair tek örnek oldu.”
Arthur Koestler
Geri Bildirim Gönder