Mutasyonların Sıklığı, Etkisi ve Seçilim ile İlişkisi, Evrim Karşıtlarınca Nasıl Çarpıtılıyor?

Evrime karşı olan kitlenin şöyle böyle akademik eğitim görmüş olanlarının başvurduğu yöntemlerden biri, daha düşük seviyeli olanların yaptığı gibi evrimle ilgili gerçekleri çarpıtmak yerine, akademik araştırmaları ve makaleleri çarpıtmaktır. Örneğin makalelerin içerisinden belli başlı kısımları çekip alarak kendi istekleri doğrultusunda yansıtırlar.

Bir diğer sık başvurdukları yöntem, bilim insanları arasında son derece oturmuş olmasından ötürü makalelerde bulanık bir şekilde sözü edilen noktaları tespit edip, konuyu olduğundan farklı göstermeye çalışmaktır. Çünkü her akademik makalede, bir sahaya dair her bilgiye yer verilemez. Bu nedenle bilim insanları, diğer meslektaşlarının anlayacağını bildikleri yerleri hızlıca atlarlar ve o makaleyi yazmalarına neden olan asıl araştırma konularına gelirler. Bunu yaparken, arada sırada bile olsa, evrim gibi bilim insanları arasında ezici bir çoğunlukla kabul edilen, çok yönlü araştırmalarla doğrulanmış doğa yasaları ve bu yasaları açıklayan teoriler üzerine gölge düşürebilecek bazı noktalarda art niyetli insanların ellerine kozlar vermiş olurlar. 

Bunun en klasik örneklerinden bir tanesi, mutasyonlarla ilgili deneylerdir. Mutasyonlar, bildiğimiz gibi, canlıların genlerinde meydana gelen rastgele değişimlerdir. Bugüne kadar onlarca farklı türü tanımlanmıştır ve her an, her hücremizde meydana gelen bir olaydır. Haklarında o kadar fazla çalışma yapılmış, o kadar detaylı bilgiler edinilmiş ve o kadar farklı açıdan analizlerde bulunulmuştur ki, bunların her birini derlemek mümkün bile değildir.

Ancak bu makaleler, konuya hakim olmayan biri için çok tuhaf cümleler içerebilir. Mesela mutasyonlarla ilgili bir makalede, mutasyonların son derece sık gerçekleşen olaylar olduğu söylenebilir. Bir diğerinde (ve aslında çoğunda) ise, aşırı nadir meydana geldikleri ileri sürülebilir. Bir makalede faydalı mutasyonlarla ilgili bir bilgi verilirken, bir diğerinde onunla çelişiyormuş gibi gözüken bilgiler verilebilir.

Evet, bilimde kimi zaman bu şekilde birbirine zıt sonuçlar alırız; bu, bilimin doğasının temelinde yer alır. Bu şekilde gerçeğe ulaşırız. Fakat bazı durumlarda, aslında birbirine zıt gibi gözüken durumlar, sadece konunun ele alındığı bağlamla ilgilidir ve ne genel literatüre, ne de o alandaki diğer çalışmalara zıt değildir.

Mutasyon Araştırmaları Nasıl Çarpıtılıyor?

Bir örnek verelim: Mutasyonların büyük bir kısmının nötr veya nötre yakın olduğunu biliriz. Bunlar, ani etkileri olmayan, popülasyon içerisinde özellikle genetik sürüklenme sayesinde yayılma ihtimali çok yüksek olan mutasyon türleridir. Bu tür mutasyonlarda, genetik kod değişse bile üretilen protein ya hiç değişmez, ya da çok az değişir. Bu nedenle, canlı üzerinde etkisi de ya sıfırdır ya da sıfıra yakın... Uzun vadede, bu nötre yakın mutasyonlar bir araya gelerek canlı popülasyonlarının genel özelliklerini değiştirler ve evrimsel sürece malzeme sağlarlar.

Bunlar haricinde geriye kalan az bir miktardaki mutasyonlar ise ani etkilidir. Bunlar, proteinlerin yapısında bariz değişimler yaratırlar. Dolayısıyla canlıların özelliklerini birdenbire değiştiriverirler. Bunların büyük bir kısmı zararlıdır, çünkü rastgelelik kendi başına daha başarılı unsurlar yaratamaz. Buna rağmen, nadiren de olsa bu ani değişimler, canlılara köklü biçimde fayda sağlayabilirler. 

Bu anlatım, her evrim ders kitabında görebileceğiniz klasik bir mutasyon anlatımıdır. Çünkü işin özü budur. Ancak bazı akademik makalelere bakacak olursanız, oldukça garip ifadeler görebilirsiniz. Mesela, mutasyonların sıklığı ile ilgili anlatımlar birbirine tamamen zıt olabilir.

Ancak bunun sebebi, bilim insanlarının bilgileri ve verilerinin birbiriyle çelişmesi değildir. Birinin bahsettiği mutasyonların içerik ve kapsamıyla, diğerinin aynı olmamasıdır. Genellikle makale içerisinde tam olarak neden bahsettiklerine yer verirler; ancak vermeseler bile, anlatım türünden ötürü alanına hakim diğer bilim insanları, meslektaşlarının ne kastettiğini anlarlar. Öte yandan, akademiyle gerçekten iç içe olmayan, sadece hasbelkader ucundan geçmiş kişiler bu konularda büyük iddialar geliştirmeye çalıştıklarında, bu anlatımların diline takılabilirler ve hatalı sonuçlara varırlar. 

Mutasyonlar Ne Sıklıkla Gerçekleşir?

Örneğin, mutasyonlar aslında organizma düzeyinde baktığımızda çok sık gerçekleşen olaylardır: Her gün, toplamda vücudumuzdaki trilyonlarca hücre içerisindeki genlerde yüz binlerce mutasyon meydana gelir. Ancak bunların bir kısmı hemen düzeltilir. Düzeltilemeyen ve gözden kaçanlar, canlının vücudunda kalırlar ve çeşitli seviyelerde (zararlı, nötr ya da faydalı) etkilere sahip olurlar.

Öte yandan, her bir hücremiz içerisindeki milyarlarca baz dizisinden oluşan DNA moleküllerimizdeki spesifik ve tekil bir nükleotitin mutasyona uğrama ihtimalini hesaplayacak olursanız bu, %0.00000001 gibi ufacık bir sayı olabilir! Çünkü bu nükleotitlerden her bir hücremizde milyarlarca bulunur ve her bir insanın vücudunda bu hücrelerden trilyonlarca vardır. Mutasyonun spesifik bir nükleotite denk gelme olasılığı oldukça düşüktür.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Neden Desteğe İhtiyacımız Var?

Aslında maddi destek istememizin nedeni çok basit: Çünkü Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Birçoklarının aksine bizler, sosyal medyada gördüğünüz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi sürdürebilmek için gelir elde etmemiz gerekiyor.

Bunda elbette ki hiçbir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı seçtiği büyük oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak (yani kendi mesleğimiz doğrultusunda bir iş sahibi olursak) Evrim Ağacı'na zaman ayıramayacağımızı, ayakta tutamayacağımızı biliyoruz. Çünkü az sonra detaylarını vereceğimiz üzere, Evrim Ağacı sosyal medyada denk geldiğiniz makale ve videolardan çok daha büyük, kapsamlı ve aşırı zaman alan bir bilim platformu projesi. Bu nedenle bizler, meslek olarak Evrim Ağacı'nı seçtik.

Eğer hem Evrim Ağacı'ndan hayatımızı idame ettirecek, mesleklerimizi bırakmayı en azından kısmen meşrulaştıracak ve mantıklı kılacak kadar bir gelir kaynağı elde edemezsek, mecburen Evrim Ağacı'nı bırakıp, kendi mesleklerimize döneceğiz. Ama bunu istemiyoruz ve bu nedenle didiniyoruz.

Destek Ol

Çoğu araştırmada bilim insanları mutasyonları nükleotit seviyesinde incelerler; ancak örneğin belirli bir üreme döngüsünde gelecek nesile aktarılan mutasyon sayısını araştıran bazı çalışmalarda, nükleotit seviyesinde değil, organizma seviyesinde inceleme yapılabilir. İşte bu tür araştırmaların birinde mutasyonlara "nadir", diğerinde "yaygın" sıfatları uygun görülebilir. Bu, tamamen bilim insanının ne anlatmak istediği ve o şeyi ne seviyede açıkladığı ile ilgilidir.

Mutasyonların Fayda-Zarar Dengesi

Bir diğer örnek, mutasyonların fayda-zarar durumlarıyla ilgilidir. Bazı araştırmalar, nötr ya da nötre yakın mutasyonları hiç hesaba katmadan, doğrudan ani etkili mutasyonlara odaklanır. Bunu yapan makalelerde, akademisyenler mutasyonların çoğunun zararlı, yani canlının uyum başarısını düşürücü etkide olduğunu söylerler. Burada demek istedikleri, var olan bütün mutasyonların çoğunun zararlı olması değildir. Odaklandıkları mutasyon grubunun çoğunun zararlı olmasıdır. Bunun sebebi, akademik makaleler çoğu zaman çok odaklı araştırmalara yönelik anlatımlar içerirler ve genele hitap etmezler. Bu nedenle dilleri ve anlatımları da buna göredir. 

Elbette, daha önce de bahsettiğimiz gibi, bazı araştırmalar bazı diğer araştırmalara zıt sonuçlar elde edebilirler. Bunun sebebi de, yukarıda verdiğimiz klasik ders kitabına uygun mutasyon anlatımının her bir cümlesinin, durumdan duruma değişkenlik göstermesidir. Örneğin incelediğiniz organizma bir bakteri, bir meyve sineği, bir fare veya bir insan olabilir. Bunların her birinin, her bir dokusundaki, her bir hücre grubunda mutasyonların etkisi farklı farklı olabilir. Dahası, organizmanın kendisinden öte, bulunduğu ortam da mutasyonların fayda-zarar dengesini değiştirebilir.

Örneğin, bir bakteri oksijenli ortamda bir molekülü sindiremezken, geçirdiği mutasyonlar sonucunda edindiği avantaj ve sonrasında gelen seçilim sayesinde bunu yapabilmeye başlayabilir. Ancak bunu yaparken, bazı diğer özelliklerini yitirebilir veya o konuda biraz daha başarısız hale gelebilir. Bunların analizi, sadece "İşte bir şeyi iyileşirken diğeri kötüleşiyor, dolayısıyla mutasyonlar zararlıdır." demekle geçiştirilemez.

Birincisi, bu her zaman görülen bir durum değildir. İkincisi, bizim deneylerimiz halen çok çok kısa zaman aralıklarını kapsayabilmektedir. Üçüncüsü ve hepsinden önemlisi, zaten canlılar her zaman çevreleriyle etkileşim halinde olan yapılardır; dolayısıyla yeni bir çevreye adapte olmuş canlıları, eski çevrelerindeki başarılarıyla değerlendirmek doğru olmaz.

Mutasyon-Seçilim Dengesi: Mutasyonların Uzun Vadeli Etkisi Nedir?

Tüm bunların üzerine, son bir örnek vererek bu konuyu sonlandıralım: mutasyonların tek başlarına uzun vadeli etkisi, canlının uyum başarısını düşürecek şekildedir. Bu oldukça anlaşılırdır ve basit bir matematiğe dayanır: eğer ki mutasyonların çoğu nötr veya nötre yakınsa, bunların etkisini sıfır sayabiliriz (ancak seçilimin olduğu durumda bu iş tamamen değişecektir; buna az sonra geleceğiz). Geriye kalan ani etkili mutasyonların çoğu zararlıysa, mesela buna -2 değer verebiliriz. Az bir miktarı da ani etkili ve yararlı olduğuna göre, buna +1 diyebiliriz. Dolayısıyla toplam, -1'e eşit olmaktadır ve canlıların yalnızca mutasyon etkisi altında uyum başarısı sürekli düşer.

Ancak... Ortama doğal seçilimin etkisi dahil oldukça, işler değişir. İlk olarak, mutasyonun etkisi uyum başarısını birdenbire yere çakıvermez. Kademeli ve zigzaglı bir düşüş görülür. Bazı zamanlar uyum başarısı artar, bazı zamanlar azalır. Fakat genel ortalama, azalma doğrultusundadır. Ancak ortama dahil edilen seçilim baskısı, bu faydalı mutasyonları, yani uyum başarısını arttırıcı değişimleri yakalayarak popülasyon içerisinde sıklaştırır. Böylece bazı varyantlar (çeşitler, mutantlar) popülasyon içerisinde yayılırken, bazı diğerleri elenir. Bu durumda seçilimin etkisi, mutasyonun genel zararlı etkisini dengeleyici yapıdadır.

Burada hemen fark edilmesi gereken nokta, bu seçilimin şiddetine bağlı olarak evrimsel sürecin kaderinin değişecek olmasıdır. Eğer ki seçilim çok zayıfsa, mutasyonlar gene baskın gelerek genel olarak zararlı etkilerini hissettirirler. Bu durum, seçilimin hiç olmadığı duruma göre daha iyidir ve canlıların uyum başarısı daha geç sıfıra ulaşır (dolayısıyla daha geç yok olurlar). Bu, onlara tam anlamıyla "zaman tanır". Çünkü çevre değiştikçe, seçilim baskıları ve hatta mutasyon sıklığı bile değişir. Buna bağlı olarak, seçilimin şiddeti yavaşça artabilir, mutasyonun şiddeti ise azalabilir. Eğer ki seçilimin şiddeti yeterince artarsa, artık mutasyonların genel olumsuz etkisini dengeler ve popülasyonun geneline baktığımızda, uyum başarısının artık ortalamada azalmadığı, tam tersine arttığı görülür. 

İşte burada, ikisinin tam ortasında bir "denge" hali vardır: seçilimin uyum başarısını arttırıcı etkisinin, mutasyonun uyum başarısını azaltıcı etkisini dengelediği bir nokta... Buna, Mutasyon-Seçilim Dengesi adı verilir.

Bu denge, ilk olarak 1920 yılında büyük evrimsel biyologlar John B.S. Haldane ve Ronald Fisher tarafından keşfedilmiştir. Yaptıkları hesaplamalarda, eğer ki incelenen popülasyon sonsuz büyüklükteyse (sonsuz sayıda bireyden oluşuyorsa), mutasyonların hiçbir zaman uyum başarısını tamamen sıfırlayamayacağını göstermişlerdir. Çünkü seçilim dengesi, mutlaka bir noktada mutasyonu dengeleyebilecektir. İşte bu denge noktası, Mutasyon-Seçilim Dengesi'dir. Elbette, hiçbir doğal popülasyon sonsuz büyüklükte değildir; ancak zaten bu ideal bir modeldir. Evrimsel biyologlar ve popülasyon genetikçileri bu ideal duruma bakarak, ellerindeki gerçek popülasyonlardaki mutasyon ile seçilim arasındaki ilişkiyi anlayabilirler. Böylece, canlıların ne tür bir evrimsel değişimden geçtiklerini daha rahat analiz edebilirler.

Daha önce anlattıklarımıza bağlayacak olursak: Eğer mutasyonların genel etkisinin zararlı olduğu bilgisini bu yazıdan ve benzeri akademik makalelerden cımbızlayıp alacak olursanız, bin bir farklı türde pazarlamanız mümkündür. Fakat sorgulayan ve bilimsel bir zihin, konunun tamamını analiz edebilmeli ve buna göre bir kavrayış geliştirebilmelidir.