Bir önceki yazımızda mutasyonların sandığımızdan çok daha hızlı ve fazla miktarda popülasyonlara dahil olduğundan bahsetmiştik. Hatırlayacak olursanız, türümüzde bile en kötü ihtimalle her nesilde ortalama 2 yeni mutasyonun popülasyona dahil olduğunu açıklamıştık. Peki bu mutasyonların evrime etkisi nedir? Bu yazımızda buna göz atacağız. Evrim ve genel olarak bilim karşıtları mutasyonlardan söz ederken "Mutasyonların hepsi zararlıdır." gibi bir argüman kullanmaktadır. Bunun ne kadar büyük bir hata olduğunu bir önceki yazımızda göstermiştik. Evrimsel biyologlar ise, bir doğa yasası olan evrimi ve bu yasanın mekanizmalarından biri olan mutasyonları anlatırken "Evrim mutasyonlarla olmaz. Mutasyonlar sadece çeşitlilik yaratabilir. Kendi başlarına evrime neden olamaz." derler. Biz de, Evrim Ağacı olarak bunu sıklıkla söyleriz. Peki bu ne demektir? Neden mutasyonlar evrime neden olamaz? Mutasyonların evrimdeki yeri nedir?

Mutasyonların evrimle ilişkisini görmek için öncelikle evrimin "ölçü birimi" olarak düşünebileceğimiz uyum başarısı (fitness) kavramını anlamamız gerekiyor. Bunun matematiğine sonradan, özellikle seçilimin matematiksel analizini yaparken gireceğiz. Ancak şu etapta bilmeniz gereken, bir türün bir popülasyonu içerisinde yaşayan bir bireyin hayatta kalma ve üreme başarısının 0 ile 1 arasındaki (ya da yüzdelik dilimdeki) ifadesine uyum başarısı adını veririz. Uyum başarısı, hayatta kalabilme oranı ile üreme miktarına bağlı olarak hesaplanmaktadır. Bunların detaylarına daha sonradan gireceğiz. En temel düzeyde uyum başarısının, tüm popülasyon için hesaplanabileceğini bilmenizde fayda vardır. Bu tür uyum başarısına ortalama uyum başarısı adını veririz. Bir türün ortalama uyum başarısı ve bunun değişim miktarı, yönü ve hızı; o türün ne yöne doğru evrimleştiğini, yok olup olmayacağını, nesiller sonra gen frekanslarının neye evrimleşeceğini belirlemektedir. Dolayısıyla evrimin en temel kavramlarından birisi uyum başarısıdır.

Mutasyon, kelime anlamıyla genetik materyalde meydana gelen rastlantısal değişim demektir. Bu değişim, genetik dizideki bir nükleotidin bir başkasına dönüşmesi kadar basit olabileceği gibi, bir kromozomun baştan sona fazladan kopyalanarak sayısının artması kadar devasa da olabilir. Birçok mutasyon ise genellikle spesifik bir geni veya birkaç geni etkileyen boyuttadır.

Mutasyonları anlamak için, öncelikle mutasyonlarda gördüğümüz rastgeleliği anlamamız gerekmektedir. Fakat sadece rastgelelik üzerinden yapılacak bir mutasyon analizi yetersizdir; fayda/zarar dengesi, mutasyonların çeşitlerine örnekler, belirli mutasyonların elenmesinin güçlüğü gibi birçok konuyu öğrenmek gerekmektedir. Bu yazımız, ihtiyacınız olan temeli size fazlasıyla kazandıracaktır.

Diferansiyel denklemler, doğada ve insan yapımı sistemlerde meydana gelen sürekli değişimleri matematiksel olarak ifade eden denklemlerdir. Isaac Newton^[1] ve Gottfried Wilhelm Leibniz'in 17. yüzyıldaki katkılarıyla ortaya çıkan bu alan, fiziksel olayları modellemekten mühendislik sistemlerini analiz etmeye kadar birçok alanda kullanılmaktadır. Diferansiyel denklemler sayesinde bir sistemin zamana veya bir başka değişkene bağlı davranışı öngörülebilir ve çözülebilir hâle gelir.

Modern dünyada mühendislik ve bilim dallarının büyük bir kısmı, diferansiyel denklemlerle ifade edilen süreçleri anlamaya dayanır. Hareket eden bir nesnenin konumunun belirlenmesinden, elektrik devrelerindeki akımların analizine kadar pek çok problem, bu denklemler yardımıyla çözülmektedir.

Tebrikler! Zaman yolcusu olmaya hak kazandınız. Geçmiş zamana doğru bir maceraya atılıyorsunuz.

Yolculuğunuz bugünle başlıyor, yürüdükçe geçmişe doğru gidiyorsunuz. Bir ormandasınız. Ormanın girişinde küçük bir patikada başlıyor ve ormanın derinliklerine doğru yürüyorsunuz. Kuş cıvıltılarını ve ırmağın akış sesleri kulağınıza geliyor. Rengârenk çiçekler, kocaman heybetli ağaçlar, ağaçların dallarında oradan oraya zıplayan sincaplar, etrafta uçuşan böcekler ve üzerine bastığınız nemli toprak... Rüzgâr tatlı tatlı esiyor, güneş teninizi ısıtıyor. Etrafınızı sarmalayan yaşamın tadını çıkarıyorsunuz. Henüz yolculuğunuzun başındasınız ve burası tam size göre bir yer.

Sierre Leona'daki ilk Ebola vakalarının incelemesi virüsün insandan insana geçerek 300'den fazla mutasyona uğradığını ortaya çıkardı. Araştırmacılar bu hızlı değişimlerin deneysel tedaviler ve tanı koymak için kullanılan testlerin etkisini kaybetmesine sebep olabileceğini söylüyor. Harvard Üniversitesi ve Broad Enstitüsü'nden Pardis Sabeti şöyle diyor:

Araştırma, hastalığın ilk görüldüğü yer olan Gine'den hastalığı bulaştırdığı iddia edilen bir inanç şifacısının enfeksiyonunu takip ettiği düşünülen 78 Sierra Leone'li hastayı temel alıyor. Science dergisinde yayınlanan bulgular virüsün çok çabuk mutasyon geçirdiğini ve bunun klinik denemeleri yeni başlamış olan Glaxo Smith Kline'nın Ebola aşısı ya da California'daki biyoteknoji şirketi Mapp Biopharmaceutical tarafından üretilen antikor ilacı Zmapp gibi kullanımdaki ve gelecekteki aşıları ve tedavileri etkileyebileceğini gösteriyor. Tulane Üniversitesi'nden Robert Garry şunları söylüyor:

Bildiğimiz üzere ışık hızı, evrendeki en yüksek hızdır ve modern fizik dahilinde bu hız sınırı hiçbir cisim tarafından, asla aşılamaz. Ancak Teorik olarak mümkün olmasa da, hayal gücümüzü sınırlandırmayalım ve bir otomobilin içinde 300.000 km/sn'lik bir hızla seyrettiğimizi düşünelim. Bu hız ile giderken aracımızın farlarını açarsak ne olur? Normalde duran bir arabanın farlarından çıkan ışık, ışık hızında araçtan uzaklaşır. Ancak araç ışık hızında hareket ediyorsa, bu defa ışık nasıl gözükecektir? Yine ışık hızında mı araçtan uzaklaşacaktır? Bu durumda arabamızın farlarından çıkan ışık, ışık hızını aşmış mı olur? Bu soru bize başta bir paradoks gibi gözükse de, Özel Görelilik Teorisi'nin temel ilkelerini anladığımız ve öğrendiğimiz zaman, sorunun basit bir cevabı olduğunu görürüz. Gelin hep birlikte inceleyelim.

Görelilik Kuramı:

Bilim insanları, kullanışsız gece görüş gözlüklerine ihtiyaç duymadan kızılötesi ışığı görmenin yeni bir yolunu buldu. Araştırmacılar kızılötesi görüş sağlayan ilk kontakt lensleri üretti ve bu cihazlar, insanlar gözlerini kapattıklarında bile işe yarıyor.

Hefei'deki Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesinden (USTC) bilim insanlarının başını çektiği buluşun arkasındaki ekip, lenslere güçlerini 800-1.600 nanometre aralığındaki yakın kızılötesi ışığı 400-700 nanometre aralığında insanların görebileceği daha kısa dalga boylu görünür ışığa dönüştüren nanoparçacıklarla güçlendirerek kazandırdı. Araştırmacılar lenslerin bir çiftinin yapımının yaklaşık 200 ABD dolarına mal olduğunu tahmin ediyor.