Eksaptasyon (Ön Adaptasyon): Evrim, Elindeki Malzemeyi Nasıl Kullanır?

Eksaptasyon, evrimsel biyolojide doğal seleksiyonun aslen yapılandırdığı kullanım biçiminden farklı bir yöne evrimleşen özellikleri tanımlamak için kullanılan bir terimdir. Yani asıl amacından farklı yönde evrimleşen özellikler olarak düşünmek mümkündür.

Bu terim, 1982'de Stephan Jay Gould ve Elisabeth Vrba tarafından bir özelliğin geçerli kullanımının onun tarihsel kökenini açıklamadığına dikkat çekmek için teklif edilen, nispeten yeni bir terimdir. Sözcük, adaptasyon sözcüğüne, yani Doğal Seçilim yoluyla evrimleşen özelliklere benzemesi amacıyla bu şekilde önerilmiştir. Çünkü eksaptasyon da bir çeşit adaptasyondur; ancak son ürün, Doğal Seçilim sonucu evrimleşen ilkin bir özelliğin görevinin değişmesiyle oluşur.

Eksaptasyon Örnekleri

Örneğin tüyler, uzun mesafelerde uçabilen kuşlar için çok önemli aerodinamik özelliklerden birisidir. Ancak tüy yapısı ilk olarak uçma yetenekleri olmayan dinozorlarda evrimleşmiştir. Bu durum, tüylerin aslen başka bir amaçla evrimleşmiş olması gerektiğini gösterir. Araştırmacılar, en eski tüylerin karşı cinsiyeti etkilemek ya da bireyi sıcak tutmak için kullanılmış olabileceği; ancak daha sonrasında bu tüylerin bugünkü kuşların uçmasında esaslı hale geldiği tahmininde bulunmuşturlar. Konuyla ilgili olarak aşağıdaki videomuz izlenebilir:

Bu konuda pek çok diğer örnek de mevcuttur. Tüm omurgalıların kafataslarında büyümeye izin veren birleşme noktaları vardır, ancak genç memelilerde bu kısımlar kafatasının doğum kanalından geçerken baskı yapmasına izin vererek doğumu kolaylaştıran ek bir kullanım kazanmıştır. Son zamanlarda yapılan bir çalışma, Gobi balığının tırmanma ve beslenme teknikleri arasında, büyük bir olasılıkla bu davranışlardan birinin diğerinden kökenlenen bir eksaptasyon olduğunu gösteren güçlü benzerlikler bulmuştur. 

Araştırmalar, aynı zamanda eksaptasyonun moleküler örneklerini de açığa çıkarıyor. Örneğin, virüslerin arkalarında biraktıkları genetik materyal şu an memeli hamileleğinde önemli bir rol oynamaktadır.

Eksaptasyon ve Adaptasyon Arasında Fark Var mı?

Gould ve Vrba Paleobiology dergisinde şunları yazmıştır: 

Eksaptasyon bir işlevin, bir diğer işlevden veya işlevi belli olmayan bir özellikten evrimleşmesiyken, adaptasyon bir özelliğin belirli bir kullanım için doğal seleksiyon tarafından belirlenmesidir. Konseptler ilişiklendirilebilir. Kara hayvanlarındaki 4 bacağın düzenlenmesi ve biçimi, bu özellikler sudaki yaşamdan köken aldığı için karadaki hayat için bir eksaptasyondur. Ancak, bu bacakların karada fonksiyon gösterebilmesi için kemik ve kaslarda meydana gelen değişimler adaptasyonlardır.

Ancak bazı diğer araştırmacılar, eksaptasyon konseptinin adaptasyondan ayırmakta zorlanmaktadırlar. Filozof Daniel Dennett "Darwin 'in Tehlikeli Fikri" (Simon & Schuster, 1995) kitabında şunları yazar: 

Yeterince geriye giderseniz, her adaptasyonun başka kullanımı olan ya da hiç bir kullanımı olmayan atasal yapılardan geliştiğini bulursunuz.

Son zamanlarda bir grup araştırmacı, evrimsel biyoloji literatüründe kullanılan adaptasyon kavramına yakın olması dolayısıyla eksaptasyon teriminin kullanımında bir düşüşten bahsettiler ve iki terim arasındaki açık ayrımın yapılamamasının bunu seyrelmenin nedeni olarak görüyorlar. Bu terimin teknoloji tarihi çalışmalarında daha başarılı anlaşılabileceğini, çünkü insanların genellikle nesne ya da süreçleri alıp yeni bir şeylere uyguladığına işaret etmekteler. Bu araştırmacılar, eksaptasyon teriminin aydınlatılması açısından yeniden tanımlanması gerektiğini söylüyorlar. 

Ancak diğer biyologlar, ayrımın belirli bağlamlarda açık olduğunu iddia ettiler. Nature'da yayınlanan yeni bir çalışmada, metabolizmalardaki eksaptasyon potansiyelini incelemek için bir hesaplama metodu kullanıldı. Araştırmacılar her adaptasyona birden fazla potansiyel eksaptasyonun eşlik ettiğini ileri sürüyorlar. Örneğin araştırmalarında, glikoz kullanarak enerji üretmeye yönelik adaptasyonlara, diğer enerji verebilen kimyasalları sindirmeye yönelik görevi belli olmayan eksaptasyonların eşlik ettiğini gösterdiler. Araştırmacılar, "Bu sonuç, bir çok yararlı özelliğin eksaptasyon olarak başlamış olabileceğini gösteriyor." diye yazmaktalar.

Ön Adaptasyon

Eksaptasyon kavramı, çok uzun bir süredir bilinmekteydi ve ön-adaptasyon olarak anılmaktaydı. Adından da anlaşılabileceği ve yukarıda da izah edildiği gibi bu, bir evrimsel sürecin mümkün olabilmesi için, o evrimsel süreçle doğrudan ilgili olmayabilecek olan bazı ön özelliklerin evrimleşmesi anlamına gelmektedir. Bunu daha anlaşılır şekilde ifade etmemiz gerekirse:

Türler, bulundukları çevrenin üzerlerine etki eden baskısı altında, nesiller içerisinde evrim geçirirler. Ancak eğer popülasyon içerisinde bir evrimsel süreci mümkün kılacak ön koşullar yoksa, o türde o özellikler asla evrimleşemez. Örneğin, dinozorların bazılarında tüyler evrimleşmemiş olsaydı, yeterli aerodinamik yapıya asla erişelemezdi ve kuşlar asla evrimleşemezdi. Yani tüylerin, tamamen farklı bir amaçla (eş bulma veya sıcak tutma) evrimleşmesi, hiç beklenmedik bir diğer evrimi, uçuşu uzun vadede mümkün kılmıştır. İşte bu durumda tüylerin evrimi, bir "ön adaptasyon" olmaktadır. 

Ancak "ön adaptasyon" sözcüğü, sanki adaptasyonlar bir bilinç dahilinde, geleceği öngörerek var oluyormuş gibi bir izlenim uyandırmakta, evrime bir "amaç" yüklemekteydi. Halbuki evrim geleceği görerek adaptasyonları mümkün kılmaz. Evrim bir süreçtir ve sadece içinde bulunulan zamana ve ortama göre gerçekleşir, geleceği tahmin ederek özelliklerin gerçekleşmesini sağlamaz. Evrim bir bilinç değildir, evrim, tıpkı kütleçekimi gibi bir doğa yasasıdır ve doğanın, bu şekilde çalışmasına sebep olan kurallardan birisidir. Dolayısıyla Gould ve Vrba, "ön adaptasyon" sözcüğü yerine "eksaptasyon" sözcüğünü ileri sürdüler. Günümüzde, metinde de anlatıldığı gibi, halen tanımsal bazı sıkıntılar olabilse de, eksaptasyon olgusunun birçok evrimsel özellik açısından önemli bir terim olduğu söylenebilir.