Darwin'in Evrim Ağacı Çizimi Üzerinden Evrimi Anlayın!

Aşağıda verdiğimiz görselde, Charles Robert Darwin'in Türlerin Kökeni isimli kitabına eklediği tek görseli görebilirsiniz. Gerçekten de, Köken'i okuyacak olursanız, 600 civarı sayfalık kitapta sadece bu figürü göreceksiniz. Bu, Darwin'in Evrim Kuramı'nın bilim camiasına ve tüm insanlığa ilanı sırasında kullanmayı seçtiği tek görseldir. Bu yüzden, birçok şeyi anlatması beklenir ki gerçekten de öyledir.

Evrimle ilgili düşülen en yaygın hata, türlerin birbirlerine dönüştüğünün sanılmasıdır. Hele ki bu hataya daha da sık olarak aynı dönemde yaşamış türlerin birbirlerine dönüşümü, yani "zincirsel" bir evrim olarak düşülmektedir. Eğer şu görselimize bakacak olursanız, bu durum oldukça net izah edilmektedir. Evrim zincirsel bir süreç değildir; dallanarak ilerleyen ve bir "ağaç" ile sembolize edilebilecek bir süreçtir.

Darwin'in Evrim Ağacı!

Darwin de kitabına koyduğu figürde bunu anlatmaktaydı. Şimdi, daha yakından incelemek adına şu görsele bir bakalım ve onun üzerinden ilerleyelim:

Türlerin Kökeni (Charles Darwin)

Evrim ağaçları, diplerinden başlanarak, dallarına ve sonrasında uçlarına doğru giderek okunur. Darwin de burada bunu anlatmayı hedefliyordu. Bu kökten uca doğru ilerlemede, zaman çizgisi üzerinde ilerlenmektedir. Dolayısıyla çizgi üzerindeki her adım, birkaç yüz bin yıldan birkaç milyon ve hatta birkaç milyar yıla kadar değişen bir zaman dilimine denk gelebilir. Yukarıdaki görselde belirli bir türün evrimsel değişimi ya da belirli bir zaman aralığı verilmemektedir; sadece genel bir tanımlama yapılmaktadır.

Görselin en altındaki A'dan L'ye kadar verilenler, herhangi bir anda, herhangi bir coğrafyada yaşayan, aynı cinse ait türlerdir (aynı cins olması şart değildir; ancak burada öyle kabul edilmiştir). Bu türlerin birbirlerine olan akrabalıkları farklı düzeydedir ve çizim, buna göre yapılmıştır: birbirine daha yakın yazılanlar, birbirleriyle daha yakın akrabadırlar. Kök, her zaman ata türleri temsil eder. Ancak dikkat edecek olursanız, Evrim Ağaçları istenen noktadan itibaren ele alınabilir. Dolayısıyla, kökün altında da, bizim ilgi alanımızda olmayan ve bu ağaçtaki kök türlerin atası olan türler bulunmaktadır (en altta, kesik çizgilerle gösterilmiştir). Ancak biz kök olarak, herhangi bir andaki, herhangi bir cinse ait türlerin popülasyonlarını ele alacağız ve atalarını göz ardı edeceğiz.

Bu kökten, yukarı doğru ilerlenecek olursa, sağda Roma sayılarıyla 1'den 14'e kadar sıralı sayılar görülecektir. Bunlar, Darwin'in çiziminde nesilleri temsil etmektedir. Her bir aralık 1000 nesli temsil etmektedir, yani görselde 14.000 nesillik bir değişim görülmektedir. Evrim Ağacı okumalarının en kritik noktalarından biri de budur. Evrim, bireylerde ve tek bir ömürde değil, popülasyonlar ve nesil boyunca olduğu için Evrim Ağaçları ister nesil bazında, isterse de nesilleri içine alabilecek kadar uzun zaman dilimlerinde hazırlanır.

Her bir harften, 1000. nesle ulaşacak olursanız, yani I numaralı çizgi üzerine varacak olursanız, arada bazı harflerde birçok dallanmadan geçecek, bazılarında hiçbir dallanma görmeyeceksiniz. Örneğin A popülasyonunda (veya türünde), 6 farklı dallanma olduğu görülür. İşte bu, bir popülasyonun alt popülasyonlara ve çeşitlere bölünmesi ve her bir popülasyonun ayrı bir ortamda veya ayrı yönlere doğru evrimleşmesi anlamına gelmektedir. A'yı takip edecek olursanız, sadece 3 dalın I çizgisine, yani 1000. nesle ulaştığı görülür. Dolayısıyla buradan çıkaracağımız ders şudur: Ata popülasyon, birçok dala bölünebilir ve bu alt-popülasyonların birçoğu süreç içerisinde yok olabilir, sadece bazıları hayatta kalabilir.

Bu 3 dal, artık farklı yönlere giden evrimsel süreçleri temsil etmektedir. Ancak II numaralı çizgiye gitmek için yola çıktığınızda, 3 daldan ortadakinin artık ilerleyemediği görülecektir. Yani o popülasyon, 1000. nesle ulaşmış olsa da, 2000. nesle ulaşamayarak yok olmuştur. Ancak kalan 2 dal (iki uçtaki), Darwin'in a¹ ve m¹ olarak isimlendirdiği yeni türlere evrimleşmiştir. Buradaki harflendirmedeki temel prensip, ata türle aynı harfi taşıyanların, türleşmeden çok farklılaşma, kısıtlı bir evrim geçirme şeklinde değişmesidir. Yeni harfler ise, ata türden artık tamamen farklı türlerin oluştuğunu göstermektedir. Örneğin a¹, a⁵, a⁸ gibi gruplar, ata tür olan A'ya oldukça benzerdir (birer alt tür, ırk ya da çeşit olarak görülebilirler). Ancak d⁵, k⁷ gibi gruplar, A ata türünden tamamen farklı yepyeni türlerdir; ancak o atadan evrimleşmişlerdir.

Bu şekilde, tüm dallar takip edilecek oluırsa, 14.000 nesillik serüveni boyunca A ata türünden a¹⁴, q¹⁴, p¹⁴, b¹⁴, f¹⁴, o¹⁴, e¹⁴ ve m¹⁴ çeşit ve türlerinin evrimleştiği görülebilir. Bu türler, ata türden tamamen farklı türlerdir. Ancak ata türden bir anda oluşuvermemişlerdir. Türün evrimsel geçmişine bakılacak olursa, bu küçük figürde bile onlarca neslin yok olduğu görülebilir. Çünkü bir türün değişen koşullarda yok olma ihtimali, o koşullara adapte olma ihtimalinden çok daha yüksektir.

Bu görselde her bir ata tür ile başka bir şey anlatılmaya çalışılmaktadır, bu yüzden oldukça öğreticidir. Örneğin B ata türü 1000. nesle ulaşamadan ana popülasyondan silinmiştir. C ata türü 2. nesle ulaşamadan, D ata türü ise 3. nesle ulaşamadan yok olmuştur. Buradan öğrenebileceğimiz bir şey, evrimsel değişim geçirmeyen ata türlerin, süreç içerisinde daha kolay yok olabileceğidir. Bu evrimsel sıkıntının nedeni çeşitliliğin az olması ya da popülasyonun küçük olması gibi nedenler olabilir. Nedeni ne olursa olsun, alt dallara ayrılmayan, yani evrimleşmeyen türler yok olmaya daha meyilli olabilecektir (az sonra göreceğimiz gibi her zaman böyle olmasa da).

Benzer şekilde, buradan görebileceğimiz bir diğer nokta, türlerin illa farklı yönlere doğru evrimleşmek zorunda olmadığı gerçeğidir. Ki günümüzde "yaşayan fosiller" olarak bilinen türler bunlardır. Örneğin E ata türü, 10.000'inci nesle kadar kendi içerisinde birçok değişim yaşamakla birlikte, atadan çok farklılaşan alt popülasyonlara, dolayısıyla yeni türlere bölünmemiştir. 10.000 nesil sonunda (X ile gösterilmektedir) oluşan E¹⁰ nesli, atanın birçok özelliklerini taşımaktadır ve yeni bir tür olarak görülmeyebilir. Bunun sebebi, bazı türlerin bulundukları ortama son derece adapte olmalarından ötürü, değişime ihtiyaç duymamalarıdır. Benzer şekilde, ortamın çok değişmemesi de evrimsel değişimleri yavaşlatır. E ata türünün soyu 10.000'inci nesilde sona ermiştir ve şanslıysak, ancak fosil kayıtlarından ona dair bilgiler elde edebiliriz (ve aradaki diğer fosillere bakarak atalarından çok ciddi değişimlere uğramadan geldiklerini görebiliriz).

Öte yandan F ata türünden evrimleşen ve pek az değişimle günümüze kadar ulaşabilen (ki "günümüz"ü, Evrim Ağaçları'nda dalların en uç noktalarında gösteririz) F¹⁴ nesli, atalarına dair birçok bilgi taşımakta olabilir. Böylece "yaşayan fosil" olarak bilinen bu türlerden, atalara ve o dönemin şartlarına ait birçok bilgi edinebiliriz. Örneğin at nalı yengeçleri, sölekantlar, ornitorenk, vb. türler bunun güzel örnekleridir. Bu türler evrimleşmemiştir diyemeyiz; her tür, mikro veya makro boyutta evrimleşmek zorundadır. Ancak kimi zaman evrimsel değişimler, ancak profesyonel analizle anlaşılabilecek kadar az olmuş olabilir.

Burada gösterilen X. nesil (10.000) ile XI. nesil (11.000) arasındaki kesintinin sebebi, Darwin'in çizimi daha da karıştırmamak adına konuyu kısa kesmesindendir. Ancak biz, bunu ilginç bir anlatım için kullanabiliriz. Bu boşluğun, tarihte sıklıkla görülen bir kitlesel yok oluşu göstermek için kullanılabileceğini iddia edebiliriz. Ani çevresel değişimler, dönemin türlerini hızlı bir şekilde yok edebilir ve sadece bazı türler veya türlerin sınırlı sayıda popülasyonları hayatta kalabilir. İşte bunlar, evrimsel süreci inanılmaz hızlandıran olaylarıdır. Zaten ağacı dikkatli inceleyecek olursanız, bu olaydan sonra, tek bir atadan birçok yeni türün, hızlı bir biçimde evrimleştiğini ve dallandığını görebilirsiniz. Örneğin 10.000'inci nesilde bulunan a10 türünden, a¹⁴, q¹⁴ ve p¹⁴ evrimleşmiştir. Burada, a¹⁴ ile a¹⁰ birbirlerine çok yakın türleri temsil etmektedir (bu yüzden ikisi de "a" harfi ile gösterilmiştir). Yani a¹⁰ nesli, kitlesel yok oluşu bir şekilde atlatmayı başarmıştır. Aynı şeyi f¹⁰, m¹⁰ ve z¹⁰ nesillerinde de görmek mümkündür.

Ancak, eğer ki u¹⁰ nesline/türüne bakacak olursanız, kitlesel yok oluştan sonra, atasal özellikleri koruyan hiçbir neslin hayatta kalamadığını ve çok hızlı bir evrimsel değişim sonucunda (veya belki de diğer yakın akraba türlerle karışım sonunda), u¹⁴ gibi atasal nitelikte bir türün kalmadığını, yepyeni 3 türün evrimleştiğini görebilirsiniz.

Örneğin, F ata türünün kitlesel yok oluşu yaşayan F¹⁰ nesli, E¹⁰'un yapamadığı bir biçimde hayatta kalmayı başarmış; ancak buna rağmen türleşme gerçekleşmemiş veya az miktarda gerçekleşmiştir. Bu yüzden F¹⁴ türü, kitlesel yok oluş atlatmasına rağmen atalarının özelliklerini taşıyacak şekilde günümüze kadar ulaşabilmiştir. Bunda, kimi zaman türlerin şanslarının da etkisi görülmektedir. Bazı felaketlerde bazı türler hiçbir genetik arkaplanı olmayan sebeplerle (doğru zamanda doğru bölgede bulunmak gibi) ciddi değişimlerden etkilenmeyebilmektedirler.

Bu ağacın genelinden çıkarabileceğimiz bir diğer yargı ise, hayatta kalma başarısı yüksek olan türlerin, atasal türlerinin de, ataların yaşadığı zamanda daha yaygın olduğudur. Bu her zaman doğru olmak zorunda değildir; ancak genellikle, bir ortamda en yaygın bulunan ve en geniş çeşitliliğe ve sayıya sahip türler, evrimsel süreçte o kadar başarılı olmakta ve o kadar uzun hayatta kalabilmektedirler. Bu bağlamda A ve I ata türlerinin, kendi zamanlarında en başarılı ve/veya en yaygın türler olabileceği düşünülebilir. Bu iddia, günümüzdeki popülasyonlarla test edildiğinde de doğrulanmaktadır; dolayısıyla, bilimin tekdüzelik ilkesi dahilinde, günümüzde gözlediklerimizin geçmişte de benzer şekilde olacağını düşünebiliriz. Bu, genellikle fosil kayıtlarındaki bolluk miktarıyla da test edilebilmekte ve doğrulanmaktadır.

Benzer şekilde, bir Evrim Ağacı'nın bize anlattığı en önemli bilgilerden biri de, torun türler arasındaki farklılıkların giderek artacağıdır. Çünkü atasal özelliklere dönüş gibi nadir görülen geri evrim örnekleri olsa bile, evrim kusursuz bir biçimde işlemediğinden ve 180 derece geri dönmesi matematiksel olarak olanaksız olduğundan, farklı evrimsel dallarda biriken özellikler, türleri giderek birbirinden uzaklaşmaya itecektir. Dolayısıyla, örneğin a¹⁴ ile f¹⁴ arasındaki özellikler farkının toplamı, kendilerinden önceki, birbirlerinden en uzak çeşit ve türlerdeki toplamdan bile daha fazla olacaktır. Yani a¹⁴'ün f¹⁴'e olan benzerliği, örneğin a³'ün m³'e olan benzerliğinden çok daha az olacaktır.

Burada, son olarak fosiller üzerinde durmakta fayda görüyoruz: Fosiller, bize bu Evrim Ağacı'nın farklı dalları üzerindeki farklı noktalardan kesitler, örnekler sunar. Fosilleşme ve fosil bulma işleri aşırı zor olduğundan, bir evrimsel değişimin her bir neslindeki her bir örneğe ait fosil kayıtları bulmayı beklemek saçmalık olacaktır. Fosiller, bize bu ağaç üzerinden karmakarışık örnekler sunarlar. Ancak birkaç fosilden ve onların torun türlerinden yola çıkarak, evrimsel biyoloji bilgilerimizle yaptığımız çıkarımların, yeni bulunan fosiller ve türlerle doğrulandığını tekrar tekrar ve istisnasız olarak görmek, evrimsel biyolojinin gücünü bize göstermektedir. Dolayısıyla, çıkarılan bir fosile "her şeyi çözecek anahtar" olarak bakılmamalı, eldeki evrimsel biyoloji verilerini test etmemizi sağlayacak bir araç olarak bakılmalıdır. Unutmayınız ki, günümüzde elimizde hiçbir fosil kaydı bulunmasa bile, sadece genetik bilgilerimizle birçok türün evrimsel geçmişini net bir şekilde analiz edebiliriz. Fosiller olduğu için ekstradan şanslıyız, onlar bize ek bilgiler ve test imkanları sunarlar, hepsi bu.

Dolayısıyla, evrimi gözlemek için gereken en önemli şeylerden biri zamandır. Birçok tür için bırakın 14.000 nesli, 1000 nesil bile yaklaşık 1000-30.000 yıl arası bir zamana denk gelmektedir. Çünkü her bir nesil, bir canlının doğumundan üremesine kadar geçen zaman ile ifade edilir. Evrimi gözlemek için en azından birkaç bin nesil atlanması gerekmektedir. Kimi zaman, çok hızlı evrimsel değişimler görürüz (sadece 3 nesilde atalarından tamamen farklılaşan balık türleri keşfedilmiştir); kimi zamansa bu ortalamanın çok altındadır (binlerce nesil geçmesine rağmen, yukarıda da izah ettiğimiz gibi, yapısal olarak pek az değişmiş türler, nadir de olsa bulunmaktadır). Evrim analizinde nesil sayısını bol tutmak ve her nesli yakından takip etmek önemlidir.

Önemli olan bir diğer nokta da, çevrenin değişimi ile türün bireylerinin ya da genel olarak popülasyonun bu değişime verdiği cevaplardır. Uyum başarısı (fitness) olarak bilinen bu kavram da, bir türün ne yöne doğru evrimleşeceğine dair teorik bilgiler sunar. Pratikte gözlemlediklerimiz genellikle teori ile büyük oranda örtüşse de, çevrenin kaotik yapısından ötürü teorik hesaplarımıza ne yazık ki tüm değişkenleri yüksek bir başarıyla katamayız ve varsayımlarda bulunmamız gerekir. Ancak evrim, bizim teorik hesaplarımızdan bağımsızdır ve kendi yolunda ilerler. Biz, sadece onu anlamaya çalışmakta olan araştırmacılarız.

Sonuç

Görüldüğü gibi, çok basit bir Evrim Ağacı'ndan, bir türün evrimsel değişimine ve türler arası ilişkilere dair çok sayıda veri elde etmek mümkündür. İşte bu yüzden evrimsel biyoloji çok güçlüdür ve bu yüzden temel evrim bilgilerine herkes sahip olmalıdır.

Tüm bu anlatımda temel olan, nesiller ilerledikçe hayatta kalan, seçilen, uyumlu olan veya uyumlu hale gelen bireylerin özelliklerinin, gerek fizyolojik, gerek anatomik, gerek morfolojik, gerek genetik olarak atalarının özelliklerinden giderek uzaklaşmasıdır. Bu sebeple, nesiller boyunca süren seçilim, ufak değişimleri biriktirerek atanın özelliklerinin torunlarda giderek seyrelmesi ya da farklılaşmasıdır. İşte biz buna evrim deriz. Bu, doğanın en yalın ve en güçlü yasalarından biridir ve her zaman öyle olacaktır.

doi: 10.47023/ea.bilim.360