Mağaralardaki Balıkların Gözleri Körelerek Yok Oldu ve Bu Evrimi Gösteren Ara Türler Halen Hayatta!

Peki bu körelmenin evrimsel mekanizması nedir?

Bu türev bir içeriktir. Yani bu yazının omurgası, IFLS isimli kaynaktan alınmıştır; ancak anlatım ve konu akışı gibi detaylar Evrim Ağacı yazarı/yazarları tarafından güncellenmiş, değiştirilmiş ve/veya geliştirilmiştir. Yazar, kaynaktan alınan metin omurgası üzerine kendi örneklerini, bilgilerini, detaylarını eklemiş, içeriği zenginleştirmiş ve/veya çeşitlendirmiş olabilir. Bu ek kısımlarla ilgili kaynaklar da, yazının sonunda gösterilmiştir. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Gözün ne kadar değerli olduğunu anlamak için farklı türlerde defalarca evrimleştiğini söylemek yeterlidir. Ancak elektromanyetik spektrumları algılamak, önemli olduğu kadar da pahalıdır. Science Advances dergisinde yayınlanan bir makaleye göre, bir balık türünün gözleri, vücuda alınan enerjinin %15'ini kullanıyor!

Bir tür olarak bizler, gözlerimizin yuvarlak olması sayesinde daha keskin görüşlere sahip olduk. Ancak doğada birçok tür gördüklerini bizim yapabildiğimizden çok daha fazla ayrıntılandırıyor. Aslında uzun bir zamandır gözlerin maliyetinin fazla olduğu tahmin ediliyordu çünkü karanlığa gömülmüş olan türlerin çoğunda gözler yok oluyor. Ancak ne kadar maliyetli olduğu bir soru işaretiydi. 

Göz, Düşündüğümüzden Daha Pahalı Bir Organ Olabilir!

Beyin de çok fazla enerji tüketir, belki de bu yüzden hiçbir tür onu bizler gibi bir araç haline getirememiştir. Tahminlere göre beynimiz, günlük enerjimizin %20'sini kullanıyor. Bu miktarın bir kısmı da retinamızdan gelen sinyallerin değerlendirilmesine harcanıyor. Ancak ne kadarı? 

Astyanax mexicanus türü bir kör balık bahsi geçen konu hakkında üzerinde çalışmak için adeta biçilmiş kaftan. Bu balık mağarada yaşıyor ve gözlere sahip değil. Bu türün farklı bir grubu ise ırmakların yüzeye yakın noktalarında yaşar ve görebilir. Görme ve evrimle ilgili bir analizimizi buradan okuyabilirsiniz.

İki grup birbirleri ile çiftleşebilecek kadar yakın akraba; bu yüzden de gözleri olanların gözlerini kaybetmesi çok kolay olabilirken, hala grubun büyük bir kısmı gözlere sahip. Bu süreç hakkında ekip, makalelerinde şöyle diyor:

Hem mağaralarda, hem aydınlıkta yaşayan ara fenotiplerde değişen derecelerde göz körelmesi tespit ettik.

Lund Üniversitesi'nden Dr. Damian Moran konu hakkında şunları söylüyor,

Bu tür üzerinde yapılan ölçümlerimiz, balığın yaşına bağlı olarak değişmekle birlikte, günlük kullanılan enerji miktarının %5 - %15'inin gözler tarafından tüketildiğini gösteriyor. Mağarada yaşayan grup ise gözlerini bir süreden sonra kaybetti; çünkü hiçbir getirisi olmayan bir organ için yüksek miktarda enerji harcaması yapması gerekecekti.

Nehirlerde yaşayan balıklar üzerinde enerji tüketimi incelendiğinde, vücut/beyin büyüklüğü oranı daha küçük olan küçük boyutlu balıklarda sinir sisteminin ihtiyaç duyduğu enerji miktarının en yüksek olduğu görüldü. 1 gramlık balıkta enerji kullanımı %15 iken, 8.5 gramlık balıkta enerji kullanımı yaklaşık olarak %5'ti. Bu durumda besinsel açıdan fakir bir alan olan mağara da yaşayan grup için ise gözleri köreltmek hayatta kalmak için büyük avantaj demek oluyor. 

Moran ve ekibi bulguları, görüşü kısmen körelmiş olan bireyler ve iki farklı grubun çiftleştirilmesi ile oluşmuş olan bireyler arasında yaptığı karşılaştırma ile doğruladı. Ayrıca enerji tüketimi ile alakalı büyüme oranı gibi özelliklerin karşılaştırılan iki grupta da benzer olduğunu ekliyorlar. 

İnsanda duyu kaybı, nöronların yeniden düzenlenmesine katkıda bulunup diğer bölgelerin geliştirilmesine ortam yaratmışken, bu türde enerji tüketiminin azaltılmasına yarar sağlamış gibi görünüyor çünkü görüşü körelmiş olan bireylerin beyin kitlelerinde %30'a kadar bir düşüş olduğu açıkça görülüyor.

Bu Balıklarda Göz Nasıl Köreldi?

Yukarıda da izah ettiğimiz gibi, gözleri ve beynin görsel kısımlarını inşa etmek, korumak ve sürdürmek çok fazla enerji kullanacağı için, karanlıkta yaşayan hayvanlar için göz kaybı büyük bir avantajdır. Bu nedenle mağara balıkları gözleriyle görmek yerine emerek “görür”.

İlk başlarda bu balıkların körleşme sebebinin, mutasyonların göz gelişiminde rol oynayan kilit genleri etkisiz hale getirmesi olduğu varsayılmıştı. Bunun, gözlerini kaybeden diğer bazı yeraltı türleri için geçerli olduğu da gösterilmişti.

Ancak, ABD Ulusal Çocuk Sağlığı ve İnsan Gelişimi Enstitüsünden Aniket Gore ve meslektaşları, mağara balıklarındaki göz gelişimi genlerinin DNA diziliminde sakatlayıcı bir değişiklik bulamadılar. Bunun yerine, bu balıkların genleri metil grupları adı verilen kimyasal işaretleyiciler tarafından kapatılmaktaydı. Bu tür değişimlere "genetik değişim" değil, "epigenetik değişim" adını vermekteyiz. Ekip, makalelerinde şöyle yazıyor:

DNA metilasyonunun gelişim sürecinde ve hastalıklarda merkezi bir rolü olduğu bol miktarda kanıta sahiptir; ancak bizim sonuçlarımız, epigenetik süreçlerin adaptif evrimde de eşit derecede önemli bir rol oynayabileceğini gösteriyor.

Daha Hızlı Evrim?

Araştırmacılar, bu epigenetik mekanizmanın, mağara balıklarının göz genlerinde DNA mutasyonları ile meydana gelen değişimlerden daha hızlı bir şekilde gözlerden kurtulmayı sağladığını öne sürüyorlar. Tabii bu tartışmalı bir iddia ve bunu destekleyebilmek için standart evrim teorisinin bu tür süreçleri içerecek şekilde genişletilmesi gerekecek. New York'taki Stony Brook Üniversitesi'nden evrimsel biyolog Douglas Futuyma şöyle diyor:

Bu çok ilginç bir makale. Ancak, epigenetik değişimin kendisi de büyük olasılıkla genetik bir değişimin sonucudur. Dolayısıyla bu keşfin, standart evrim teorisine herhangi bir zorluk getireceğini düşünmüyorum.

Gore’un ekibi göz genlerinin susturulmasının metilasyonla ilgili belirli bir genin artan aktivitesinden kaynaklandığını belirtiyor. Öyleyse asıl soru, bu geni daha aktif yapan nedir?

Gore’a göre o genin DNA diziliminde bir değişiklik olması muhtemel. İsrail'in Tel Aviv Üniversitesinden Eva Jablonka şöyle diyor:

Genetik mutasyonları tamamen ekarte edemezsiniz. Evrim, epigenetik değişimlerle de gerçekleşebilir ve bu nedenle yeni bir evrimsel senteze ihtiyacımız var. Belki de göz kaybına katkıda bulunan genetik bir çeşitlilik vardı.

Lamarck'ın Evrim Teorisi

Ancak Jablonka, kalıtsal epigenetik değişikliklerin tek başına göz kaybını açıklayabileceğini düşünüyor. Dahası, epigenetik değişikliklerin bir şekilde mağara ortamı tarafından tetiklenebileceğini bile düşünüyor. Yani Lamarck’ın bir bireyin yaşamı boyunca edindiği özelliklerin soyundan alınabileceği fikrini destekleyen evrim teorisini benimsemiş diyebiliriz. İngiltere, St Andrews Üniversitesinden David Shuker, bu veya epigenetik mekanizmalar yoluyla önerilen diğer evrim örneklerinden herhangi biri ile ikna olmuş değil:

Bazı hayvanların çevreye epigenetik mekanizmalar yoluyla yanıt verdiğine şüphe yok; ancak bu mekanizmalar da genetik değişimlerle evrimleşti.

Yani, Futuyma gibi, mutasyon ve doğal seçilim gibi standart evrimsel süreçlerin hala keşfettiğimiz her şeyi açıkladığını düşünüyor. Şöyle diyor:

Bu süreçlerin meydana gelme biçimine yönelik sürekli yeni yollar keşfediyoruz. Bugüne kadar birçok şaşırtıcı şey bulduk. Ancak bunların temel prensiplerde herhangi bir şeyi değiştirdiğini düşünmüyorum. Bu nedenle "Genişletilmiş Evrimsel Sentez" gibi fikirlerin savunulması konusunda şüphelerim var. Bana kalırsa bazıları evrimsel teoriye yeniden dini fikirleri gizlice dahil etme çabasındalar. Organizmaların genlerden başka bir ajan tarafından kontrol edilebildiği fikrini sokmaya çalışıyorlar.
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • 1
  • 1
  • 2
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  • Türev İçerik Kaynağı: IFLS
  • S. Luntz. Eyes Are A Lot More Expensive Than We Thought. (2015, Eylül 14). Alındığı Tarih: 01 Ağustos 2019. Alındığı Yer: IFLS
  • M. Le Page. Blind Cave Fish Lost Eyes By Unexpected Evolutionary Process. (2017, Ekim 12). Alındığı Tarih: 01 Ağustos 2019. Alındığı Yer: New Scientist
  • D. Moran. (2015). The Energetic Cost Of Vision And The Evolution Of Eyeless Mexican Cavefish. Science Advances.

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 23/08/2019 11:06:56 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/3868

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Soru Sorun!
Öğrenmeye Devam Edin!
Evrim Ağacı %100 okur destekli bir bilim platformudur. Maddi destekte bulunarak Türkiye'de modern bilimin gelişmesine güç katmak ister misiniz?
Destek Ol
Gizle
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
“Evrim yasalarını keşfetmek de, fizik veya kimya yasalarını keşfetmek gibidir: Bir tahminde bulunmayı mümkün kılacak kadar genelleme yapabilecek bir gözlem peşindesinizdir.”
Matt Cartmill
Geri Bildirim Gönder