Evrim Ne Kadar Deterministtir? Evrimin Sonuçları Öngörülebilir mi?

Doğada her iki memeli türü için, tek bir sihlid (ciklet) balığı türü vardır. Bu, biyoçeşitliliğin eşit olmayan bir şekilde dağıldığını gösterir. Ama neden? Neden canlılar, farklı sayıda türlere sahip olacak biçimde evrimleşti? Ve evrimin geleceğini ne kadar öngörebiliriz?

Bu süreçte çeşitli "iç faktörler" ile birlikte, bazı ekolojik faktörler de rol oynuyor. Ama asıl belirleyici faktör, muhtemelen ekolojik koşullar; yani bulunan farklı yaşam alanlarının sayısı ve bu yaşam alanları içindeki ekolojik nişler arasındaki benzerlik miktarı... Bunlar, tropiklerde neden bu kadar çok sayıda tür olduğunu da açıklamamızı sağlıyor.

Bir tür popülasyonunun demografik tarihi de biyolojik çeşitliliği etkiliyor: Popülasyondaki genetik çeşitlilik, türün yeni ekolojik nişlere adapte olabilmesi için yeterli bir seviyede mi? Popülasyonun evrim geçirmek için yeterince vakti oldu mu?

Biyolojik çeşitliliğe katkı sağlayan tüm bu potansiyel faktörleri nicel bir şekilde analiz etmek kolay değil. Tek bir tür için analiz ediliyor olsa bile! Kaldı ki, bunu yaparken bir grup memeli ile bir grup balığı birbiriyle kıyaslamak da gerekiyor - ki bu, elmalarla armutları kıyaslamaya benziyor.

Evrimi Öngörmek

Harvard Üniversitesi doktora sonrası araştırmacılarından Dr. Andreas Kautt, elmalarla armutları birbiriyle kıyaslamanın bir mantık safsatası olduğunu çok iyi biliyor. Ancak devam ettiği akademik araştırma programı, bu safsataya dayanmıyor; çünkü Konstanz Üniversitesi'nde yaptığı doktorası boyunca sadece 1 türe, sihlid balıklarına odaklandı. Araştırmaları, evrimsel çeşitliliğin ve "yaratıcılığın" doruğundaki, çok geniş bir balık ailesi olan sihlidlerde bile evrimin fazlasıyla "deterministik" olduğunu gösteriyor. Prof. Dr. Axel Meyer'in doktora öğrencisi olan Dr. Kautt, şöyle diyor:

Afrika Büyük Gölleri'nde yaşayan 500 ila 1000 arası türe sahip sihlidleri düşünün. Bu, yeryüzündeki en büyük tatlı su kaynaklarından birisidir. Buradaki karmaşıklık derecesi hayal dahi edilemeyecek düzeydedir. Sadece sihlid türleri arasındaki akrabalık ilişkileri bile şimdilik sadece kısmen çözülebilmiştir.

Meyer'in Konstanz Üniversitesi'nde bulunan ve 2.5 milyon euro değerinde ERC İleri Düzey Araştırma Fonu ile desteklenen evrimsel biyoloji ekibi, an itibariyle yürüttükleri araştırmalarda şu soruya yanıt arıyorlar: Doğa, neden bu hayal bile edilemeyecek miktarda tür üretiyor? Biyoçeşitliliğin kökeni nedir? Evrim ne kadar tahmin edilebilirdir? Evrim, neden kendi kendini tekrar ediyor?

Evolution Letters dergisinde yayımladıkları yeni makalelerinde Alex Meyer, Andreas Kautt ve Meyer'in araştırma ekibinin eski bir üyesi olan, şimdiyse İspanya'daki Oviedo Üniversitesi'nde görev yapabn Yrd. Doç. Dr. Gonzalo Machado-Schiaffino, sihlidler arası biyoçeşitlilikteki örüntüleri ve benzerlikleri etkileyen faktörleri tespit etmeye çalışıyorlar. Andreas Kautt, bulgularından ortaya çıkan soruyu şöyle özetliyor:

Hangi faktörler, benzer sonuçlar verir ve bu sayede evrimin geleceğini tahmin etmemizi sağlar?

Afrika Büyük Gölleri akıl almaz derecede bir çeşitliliğe sahip olduğu için, Alex Meyer'in araştırma ekibi de sadece bunlara değil, aynı zamanda Nikaragua'da yaşayan paralel türler olan Midas sihlidleri üzerinde yapılan daha yakın tarihli ve daha basit bir "doğal evrim deneyi"ne de odaklanıyorlar. Midas sihlidleri, Nikaragua'daki iki büyük gölün yanı sıra, aynı zamanda bir dizi krater gölünde de yaşayan balıklardır.

Araştırma ekibi, kendi araştırmalarında kullandıkları hayvanların morfolojisi, popülasyon genetiği ve yaşam alanlarını, krater gölündeki popülasyonarınkiyle kıyaslıyorlar. Bunları da, Nikaragua'da büyük göllerde yaşayan kaynak popülasyon ile kıyaslıyorlar. Bu krater gölleri daha ufak oldukları için, daha az karmaşıklığa sahip ekosistemlere ev sahipliği yapıyorlar. Ayrıca bu kraterlerin yaşının biliniyor olması da ek bir avantaj sağlıyor. Yaşları 1000 ila 24.000 yıl arasında değişen bu göller, evrimsel bir perspektiften bakılacak olursa fazlasıyla gençler. Bu da, onlar üzerinde araştırma yapmayı kolaylaştırıyor.

Dahası, krater gölleri birbirinden izole halde bulunuyor. Her bir krater gölünün içindeki hayvan örtüsü (fauna), kendilerinden yaşlı ve çok daha büyük olan tek bir gölden köken almaktadır. Andreas Kautt şöyle anlatıyor:

Krater gölü popülasyonları, adeta doğal evrimsel deney ortamları gibidir!

Ekolojik verilerden ve çok geniş bir genetik veri havuzundan gelen bilgiler sonucunda, Kautt ve ekip arkadaşları şu sonuca vardılar:

Bir krater gölünün sağladığı yaşam alanı, kaynak aldığı gölün sağladığı yaşam alanına ne kadar benzerse, balık türleri de birbirine o kadar benzer olmaktadır.

Bu sonuç, çeşitliliğin tahmin edilirliği konusunda demografik kriterlerden ziyade, yaşam alanlarının belirleyici faktör olduğunu gösteriyor.

Konstantz Üniversitesi biyologlarınca toplanan veriler, her bir krater gölündeki popülasyonun, kaynak popülasyona kıyasla daha çeşitli olduğunu ve bu çeşitliliğin her seferinde aynı yönde olduğunu ortaya koyuyor: Her bir krater gölündeki balık popülasyonunda, büyük göllerdeki kuzenlerine nazaran çok daha ince ve uzun vücut yapısı çok hızlı bir şekilde evrimleşti.

Bu ekolojik faktörlerin önemi, krater gölü popülasyonlarındaki vücut şekli çeşitliliğinin, göllerin derinliği ile doğrudan ilişkili olduğu gerçeğiyle de gösterilebilir. Andreas Kautt şöyle anlatıyor:

Bu son derece mantıklı. Bir göl ne kadar derinse, o kadar fazla çeşitte ekolojik niş bulunacaktır. Buna, açık ve derin sular da dahildir.

Tüm bu sonuçlar, araştırmacıların, belirli şartlar altında, evrimsel süreçlerin öngörülebilir olduğu sonucuna varmalarına neden oluyor.