Evrimde Örüntüler: Yeni Türler ve Yeni Özellikler Nasıl Evrimleşir?

Evrimsel sürecin temel ilkelerini anlayan birinin bilmesi gereken temel nokta, çeşitliliğin neredeyse tamamen rastgele ve sürekli olarak çeşitlilik mekanizmaları (mutasyonlar, crossing-over, transpozonlar, vb.) ile yaratıldığı, ancak kesinlikle rastgele olmayan, son derece sistematik, tekrar edilebilir, test edilebilir ve kısmen yönlendirilebilir seçilim mekanizmalarıyla (yapay seçilim, doğal seçilim, cinsel seçilim, vb.) seçilip elendiğidir.

En uyumlular daha kolay hayatta kalır ve daha çok ürer. Uyumsuzlar da belki her zaman hemen yok olmazlar; ancak göreli olarak çeşitli seviyelerde daha zor hayatta kalır ve daha az ürerler. Böylece her nesilde, bir önceki neslin ortamlarına en uyumlu bireyleri seçilir ve çoğalır. Sonraki nesillerin her biri, önceki nesillerden ortamlarına daha uyumludur.

Bu uyumluluk parametrelerinin zamandan zamana, mekandan mekana, durumdan duruma değişebilmesinden ötürü ve atasal canlı popülasyonlarının izole olarak alt gruplara bölünüyor olması, canlıların tamamen farklı koşullara adapte olması, bu canlılarda tamamen farklı özelliklerin evrimleşmesi anlamına gelir. Evrimsel biyolojide bu sürece türleşme denir. Bir türden, diğer türlerin oluşması...

Bu, tarihteki tüm canlıların nasıl var olduğunu ve onların ortak atalara sahip olduğunu başarıyla ve test edilebilir şekilde izah eden, insanlık tarihinin gördüğü en güçlü bilimsel açıklamadır. Buna, bilimde, Evrim Teorisi adı verilir.

Evrim Teorisi'nin keşfinden ve geliştirilmesinden önce de, sonra da türler kategorize edilerek gruplandırılabiliyordu. Ancak Evrim Teorisi'nin bilime sayısız katkısından biri, daha önce yapamadığımız kadar başarılı bir şekilde türler arasındaki ilişkileri görmemizi ve kategorize etmekte güçlük çektiğimiz türlerin neden bu şekilde zorluk çıkardığını izah edebilmemizi sağlaması oldu.

Türleri sınıflandırmakta zorlanıyoruz, çünkü birbirlerine yakın akraba olan, ortak ataları yakın bir geçmişte yaşamış türler, birbirlerinden ayırt edilebilecek düzeyde farklı olsalar da, bu işe ömürlerini adamış bilim insanlarını zorlayacak kadar halen benzer olabilmektedir. Bunlar, "türleşmenin eşiğinde" olan türlerdir. Evrimin yavaş ama durmaksızın devam eden dinamikleri, türleri ufak ufak, parça parça, gıdım gıdım birbirinden ayırır, yeni özellikleri ortaya çıkarır, var olan özellikleri yok eder. Böylece canlılık tarihinin görmediği türler evrimleşir, evrimleşmiş ama uyumluluk değerini sürdüremeyen türler yok olur.

Bu sürecin keşfi, modern sınıflandırma yaklaşımlarını doğurmuştur. Eskiden kabaca dış görünüşlerine göre sınıflandırılan canlılar, artık genetik, paleontoloji, ekoloji, etoloji gibi binbir farklı bilim dalından gelen ve evrimin birleştirici harcı ve aydınlatıcı ışığı altında anlam kazanan veriler sayesinde, "filogenetik" (evrimsel) özellikleri bakımından sınıflandırılmaktadır. Evrimi daha iyi anladıkça, hem diğer türleri, hem de kendimizi daha iyi tanıyabilme fırsatına erişmekteyiz.

Türlerin evrimini analiz ederken başvurduğumuz en temel ilkelerden birisi, parsimoni ilkesi adı verilen ve bilim felsefesinin kalbinde yer alan ilkedir. Occamlı William'ın Usturası ya da kısaca Occam'ın Usturası olarak da bilinen bu ilke, bir olayı açıklamak için geliştirilen hipotezlerden en az varsayıma dayananının, muhtemelen geçerli olan (veya gerçeğe daha yakın olan) açıklama olduğunu söyler.

Evet, daha karmaşık olan açıklama eğer yeterince bilimsel ve tarafsız veriyle desteklenirse, daha basit bir açıklamanın yerini alabilir. Ancak bu noktada da "Carl Sagan Standardı" olarak bilinen ilke devreye girer: Olağanüstü iddialar, olağanüstü kanıtlar gerektirir. Bir iddia ne kadar karmaşıksa, o kadar fazla ve ikna edici veriyle desteklenmek zorundadır. Aksi takdirde, her zaman basit olan açıklamayı tercih etmek daha akılcıdır.

Bu nedenle evrimsel biyologlar, türlerin evrimini analiz ederken, bir türün oluşum sürecini, en az sayıda değişim ile açıklamaya çalışırlar. Eğer ele aldığımız ve analiz ettiğimiz türlerin akrabalık ilişkisini açıklayan birden fazla olası evrim ağacına ulaşırsak (ki genelde ulaşırız), bunlardan en sade olanı en güçlü adaydır. Ta ki aksi ispatlanana kadar...

Örneğin evrimsel süreçte bir özelliğin ortaya çıkışı genellikle "yoktan var olma" şeklinde olmaz. Bir yarasanın kanatları, uçamayan ataların ön uzuvlarından evrimleşmiştir. Bu noktada, birçok ara türle bu evrimsel değişimi destekleme şansımız vardır. Sadece ara türler de değil; benzer evrimsel basamakları, tam "arada" yer alacak şekilde gösteren, uçan sincaplar gibi türleri inceleyerek de bu tür bir evrimin mümkün olduğuna kanaat getirebiliriz. Son olaraksa tüm bu fikirlerimizi genlere ve onların değişimine bakarak garanti altına alırız.

Bu nedenle evrimsel biyoloji çok güçlüdür: çok fazla bilim dalı, içerisinde çok sayıdaki iddiayı, çok farklı açılardan doğrulamayı başarmıştır. Bu tür bir doğruluk oranına çok az sayıda teoride ulaşabilmekteyiz. Bu noktada söyleyebiliriz ki, evrimsel süreçte oluşan yeni özellikler, atasal özelliklerin nesiller içerisinde çevre koşullarına bağlı olarak değişmesiyle ortaya çıkarlar. Yepyeni bir özelliğin ani ve büyük değişimlerle ortaya çıkmasına neredeyse hiç rastlamayız.

Evrimde Ortak Özellikler

Çoğu zaman bu durumu, evrim ağacının birden fazla dalında paralel ya da benzer şekilde evrimleşen özelliklerle doğrulamamız mümkündür. Örneğin birbiriyle doğrudan ve yakından akrabalık ilişkisi olmayan türlerde, benzer özellikler bulunabilmektedir. Benzer şekilde, ortak atalarında bulunmayan bir özellik, torun türlerde birbirlerinden bağımsız bir şekilde evrimleşebilir.

Gözün evrimi, bunun en net örneklerinden biridir. Evrim Ağacı üzerinde görmeye yarayan göz organının 50'den fazla defa, bağımsız olarak evrimleştiği düşünülmektedir. Benzer şekilde, Hayvanlar Alemi içerisinde uçmaya yaran aerodinamik özelliklerin birçok defa bağımsız olarak evrimleştiği bilinmektedir (örneğin böceklerde, kuşlarda ve memelilerde bağımsız olarak evrimleşmiştir). 

Ortak Atadan Gelmeyen Özelliklerin Evrimi

Ortak atadan gelmeyen ama bağımsız olarak benzer biçimde evrimleşen özelliklere homoplazi ya da homoplazik karakterler adı verilir. 3 temel çeşit homoplazi vardır: yakınsak evrim, paralel evrim ve geri evrim.

• Yakınsak evrimde benzer ortamlarda yaşayan canlılarda benzer özellikler bağımsız olarak evrimleşir (balıklar ve deniz memelilerde benzer vücut planlarının evrimleşmesi gibi).
• Paralel evrimde benzer özellikler, benzer değişim basamaklarından geçerek, bağımsız türlerde evrimleşir (kelebeklerde vücut desenlerinin bağımsız olarak ama benzer basamaklardan geçerek evrimleşmesi gibi).
• Geri evrimdeyse, evrimsel süreçte kazanılmış, atalarda bulunmayan bir özellik gerisingeri yitirilir veya atalardan gelmesine rağmen süreç içinde yitirilmiş bir özellik gerisingeri kazanılır (kurbağalarda yitirilmiş üst çene dişlerinin yeniden evrimleşmesi gibi).

Bunlar, evrimsel analizi zorlaştıran ve türler arasındaki akrabalık ilişkilerini bulanıklaştıran durumlardır. Evrimsel biyologlar titiz birer detektif gibi çalışarak türlerin geçmişini aydınlatırlar.

Vücut Planlarının Evrimi

Evrimsel sürecin değişim örüntülerinden birisi ise, vücut planlarındaki farklı hızlardaki değişimdir. Her ne kadar insanlar evrimsel süreçte canlının bütün özelliklerinin bir arada, topyekün değişmesini bekliyor olsalar da; aslında evrimsel süreçte çoğu zaman canlıların özellikleri farklı hızlarda evrimleşir. Örneğin bir kuşun kanatları ve diş yapısı aynı anda evrimleşmek zorunda değildir (kuşlar, dinozorlardan evrimleşirken önce kanatlarını kazanmışlardır, sonra dişlerini yitirmişlerdir). Evrimsel süreçte atalardan kalan bazı özellikler korunurken, bazı diğer özellikler son derece hızlı ve çeşitli biçimde değişir. Bu durum, mozaik yapılı türlerin günümüzde var olmasına neden olmaktadır. Buna, mozaik evrim adı verilmektedir. Bunlarla ilgili daha fazla bilgi, buradaki makalemizden veya şuradaki yazımızdan alınabilir. 

Evrimsel süreçte gördüğümüz önemli değişim desenlerinden birisi adaptif yayınım (adaptive radiation) durumudur. Bu tür evrimsel değişimler, göreceli olarak kısa sürede, göreceli olarak hızlı değişimlerdir. Genellikle çevresel özelliklerin çok hızlı değişimi, evrimleşen bazı türlerin diğerlerine bariz bir avantaj sağlaması, bir türün yepyeni bir ortama girip rakipsiz bir şekilde bu bölgeyi işgal etmesi ve benzeri durumlarda bu tür evrimsel değişimleri gözleyebilmekteyiz. Örneğin, Kambriyen Patlaması en meşhur adaptif yayınım örneklerinden birisidir. Hayvanlar Alemi içerisinde kabuklu zırhların evrimleşmesi ve geride bırakılan onlarca milyon yılda belli bir adaptif eşiği aşan türler, müthiş hızlı bir şekilde çeşitlenerek, evrimin ortalama hızından 4 ila 5 kat kadar daha hızlı farklılaşarak çok değişik dallara ayrılmıştır. Günümüzde Kambriyen Patlaması'nın ve bunu mümkün kılan evrimsel süreçlerin dinamikleri oldukça ayrıntılı bir şekilde bilinmektedir ve her geçen gün yeni bilgilerle ufkumuz genişlemektedir.

Evrimsel süreçte burada ele aldıklarımızdan başka birçok farklı değişim deseni görmek mümkündür. Bu nedenle, her bir tür veya tür grubu için detaylı bir analiz yapıp, türlerin evrimini dikkatli incelemelerden geçirmek gerekmektedir. Bunu ne zaman başarıyla yapacak olsak, Evrim Teorisi'nin kalbinde yatan kademeli değişim fikrinin ne kadar baş döndürücü ve ne kadar güçlü olduğunu tekrar tekrar anlamamız mümkün olmaktadır. 

Her şey gibi, canlılar da sürekli değişmektedir.