Adaptasyon Nedir? Evrimsel Adaptasyonlar Nasıl Ortaya Çıkar?

Adaptasyon, Doğal Seçilim yoluyla evrimleşen özelliklerin tamamına verilen isimdir. Dolayısıyla adaptif bir özellik, canlının bulunduğu ortamda hayatta kalma başarısını (uyum başarısını) artırır. Bu özellikler, popülasyon içinde çeşitlilik mekanizmalarıyla rastgele ve sürekli yaratılırlar, ancak yalnızca uygun çevre şartları oluştuğunda seçilirler. Bu özelliklerin evrimleşmesi sonucu, canlının ortamına "adapte olduğunu" söyleriz.

Daha önceden de izah ettiğimiz gibi, adaptasyon olgusu, evrimi harici bir bağlamda anlamsızdır; yani adaptasyonların evrimsel değişim olmadığını iddia etmek, tanım gereği oksimorondur: Adaptasyon, Doğal Seçilim yoluyla evrimleşen özelliklere verilen isimdir. Bir şey adaptasyon olup da evrimleşmemiş olamaz. Ancak evrimleşmiş her özellik adaptasyon değildir: Örneğin Cinsel Seçilim yoluyla evrimleşen özellikler her zaman "adaptasyon" kapsamında görülmez (bu, tartışmalı bir yaklaşım olsa da). Daha yaygın kabul edilen şekilde, Genetik Sürüklenme nedeniyle evrimleşen özellikler adaptasyon değildir.

Adaptasyon Nedir? Nasıl Ortaya Çıkar?

Adaptasyon, uyum başarısı ile yakından ilişkilidir. Uyum başarısını ilgi duyulan konuya bağlı olarak farklı şekillerde ölçmek mümkündür: ömür (hafta veya yıl olarak), doğan yavru sayısı, üretilen sperm sayısı, doğan sağlıklı yavru sayısı, üreme çağına erişebilen yavru sayısı ve daha nicesi... Ancak ne olursa olsun, pozitif (doğal) seçilim bakısı altında olan özellikler, uyum başarısının artacağı yönde seçilir. Bu seçilim baskısı, genellikle çevrenin değişimine bağlı olarak tetiklenir: Ortama giren yeni bir avcı, besin erişiminde yaşanan kısıtlar, iklimin değişmesi, bitki örtüsünde yaşanan değişmeler, asidite ve sıcaklık gibi değişimler ve daha nicesi...

Çevre değişmeye başladığında (ki çevre, sürekli değişir; ancak kimi zaman diğer zamanlara göre daha hızlı ve beklenmedik şekilde değişir), o popülasyon içinde halihazırda var olan (daha önceden evrimin çeşitlilik mekanizmalarıyla yaratılmış olan) çeşitlilik/varyasyon, seçilmeye ve elenmeye başlar. Seçilenler, değişen bu ortama daha uyumlu, yani avantajlı özellikleri olanlardır. Elenenler, değişen bu ortama daha az uyumlu, yani dezavantajlı özellikleri olanlardır. Seçilenler, gelecek nesle kendilerini avantajlı kılan özellikleri tanımlayan genleri daha çok aktarırlar; çünkü avantajları sayesinde, dezavantajlı olanlara kıyasla daha kolay hayatta kalır ve/veya daha çok ürerler. Elenenler, gelecek nesle kendilerini dezavantajlı kılan özellikleri tanımlayan genleri daha az aktarırlar; çünkü dezavantajları yüzünden, avantajlı olanlara kıyasla daha zor hayatta kalır ve/veya daha az ürerler (veya hiç hayatta kalamaz ve/veya hiç üreyemezler).

Dolayısıyla adaptasyonlar, yine daha önce izah ettiğimiz üzere, fiziksel özelliklerde başlayıp da genlere sonradan işlemez. Genler, çeşitlilik mekanizmaları nedeniyle, popülasyon üzerinde seçilim baskısı olsa da olmasa da sürekli değişir, durmadan yeni çeşitler (varyantlar) yaratır. Bunlar, birbirinden bir miktar farklı bireyleri oluşturur; tıpkı bir çiftin iki yavrusunun birebir aynı görünümlü ve nitelikte olmaması gibi. Evrimsel biyolojide bu farklı bireylere "varyantlar", "mutantlar" veya "çeşitler" denir. Bunların bir kısmı adaptiftir, diğerleri dezavantajlıdır, bir kısmı ise popülasyon ortalamasını temsil eder.

Bu adaptif olup olmama durumu, o varyantın içkin bir özelliği değildir; yani sadece genlere veya fenotipe (o genlerin tanımladığı fiziksel özelliklere) bakarak, o canlının adaptif mi yoksa dezavantajlı mı olduğunu anlayamazsınız; ancak eğer çevre şartları yeterince iyi tanımlanırsa, spesifik bir varyantın iyi tanımlanmış o çevrede başarılı olup olmayacağına yönelik tahminlerde bulunabilirsiniz. Eğer objektif bir şekilde bir varyantın uyumlu mu yoksa dezavantajlı mı olduğunu merak ediyorsanız, ancak ve ancak o birey, belirli bir ortamda yaşamaya bırakıldıktan ve ömrü boyunca takip edildikten sonra anlaşılır. Eğer araştırmacılar tarafından önceden belirlenmiş veya çevre tarafından anlık olarak belirlenen uyumluluk kriterlerine (üretilen yavru sayısı, hayatta kalma süresi, vb.) uygun bir bireyse, o bireyin "adaptif" (uyumlu, avantajlı) olduğu sonucuna varılır. Eğer bu kriterleri sağlayamıyorsa, onun dezavantajlı olduğu söylenir. Yani hiçbir türün "alnında" (genlerinde veya fiziksel özelliklerinde), avantajlılık durumu veya avantajlı ise ne derecede avantajlı olduğu yazmaz. Bu, tıpkı faydalı ve zararlı mutasyonlar konusunda olduğu gibi, ancak ve ancak sonradan anlaşılabilir bir özelliktir. Bir diğer deyişle, avantajlılık durumu, statik bir şekilde zamanın bir kesitiyle ilgili değildir; türün çevreyle ömrü boyunca etkileşiminin dinamik bir sonucudur.

Yani adaptasyon; fiziksel bir form veya bir vücut parçası değildir, bir süreçtir.^[1] Bu nedenle türleri ortamlarına daha uyumlu hale getiren doğal seçilim sürecine adaptasyon, bu süreçte oluşan özelliklere ise adaptif özellik deriz. Fakat kimi zaman adaptasyon ile adaptif özellikler eş anlamlı olarak da kullanılabilmektedir.^{[2], [3]} Yani süreç, sonucu ile tanımlanabilmekte; sonuç da sürecin bir parçası olarak kullanılabilmektedir. Aradaki nüansı bildiğiniz sürece, dilediğiniz gibi kullanabilirsiniz.

Burada anlaşılması gereken bir diğer konu ise adaptasyon ile karmaşıklık arasındaki ilişkidir: Bir canlının "adapte olmuş" veya "adaptif" olması için, illâ karmaşık olması gerekmez. Bir parazit, aşırı basit bir vücut planına sahip olabilir; ancak konak canlıyı işgal etmekte ve dolayısıyla üremekte başarılıysa, evrimsel olarak fazlasıyla adaptif olduğu söylenir.^[4] Evrimin amacı insan gibi zeki türler yaratmak olmadığı gibi, adaptasyonların amacı da karmaşıklık yaratmak değildir.

Her canlı on binlerce genin ürettiği yüz binlerce ve milyonlarca farklı fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliğin bir toplamı olarak tanımlanır. Bu toplam içerisindeki her bir parça, adaptif değişimlere açıktır. Kimi daha çok açıktır, kimi daha az açıktır. Bu farka, evrimleşebilirlik denir.

Adaptasyonların en önemli taraflarından bir diğeri, neredeyse her zaman birikimli olmalarıdır. Yani bu milyonlarca özelliğin biri bir yönde evrimleştikten, sonrasında ikincisi bir diğer yönde evrimleştikten sonra, o ilk özellik eski ve orijinal hâline geri dönmez. Eğer dönecek olsaydı, türlerin farklı türlere evrimleşmesi mümkün olmazdı ve her tür, sadece kendi içinde değişebilirdi. Ancak bütün adaptif değişimler, kendilerinden önce gelenlerin üzerine eklendiği ve bu sırada onları tersine çevirmediği için, canlının genel görünümü ve bütün fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellikleri zaman içinde tanınmayacak boyuta ulaşana kadar değişebilir.

"Evrimin ışığı olmaksızın biyolojide hiçbir şeyin anlamı yoktur." diyerek evrimin modern bilimdeki yerini vurgulayan Theodosius Dobzhansky, adaptasyonlarla ilgili şu 3 önemli tanımı yapar:

1. Adaptasyon: Bir canlının bulunduğu habitata veya habitatlara daha kolay uyum sağlamasını ve buralarda daha rahat yaşamasını sağlayan evrimsel süreçtir.^{[5], [6], [7]}
2. Adaptiflik: Bir canlının/türün, belli bir yaşam alanında (habitatta) veya yaşam alanlarında ne başarı seviyesinde yaşayabildiğidir.^[8] Yani adapte olmuşluk düzeyidir.
3. Adaptif özellik: Bir canlının evrim sürecinde kazandığı ve gelişim sürecinde ortaya çıkan, bunun sonucunda o canlının hayatta kalma ve/veya üreme başarısını artıran nitelikleridir.^[9]

Adaptasyon ve Modifikasyonu Karıştırmayın!

Yukarıda da izah ettiğimiz gibi, insanlar kimi zaman adaptasyonları evrimsel değişim olarak görmeme konusunda hatalı bir çaba sarf ederler. Bu çabanın uzantılarından biri, modifikasyonlarla adaptasyonları birbirine karıştırmaktır.

Daha önceden kapsamlı bir şekilde izah ettiğimiz üzere modifikasyonlar, nesilsel olarak ortaya çıkan özellikler değildir; bir bireyin ömrü içerisinde gelişen ve onun gelişmesine sebep olan faktör ortadan kalktıktan sonra eski hâline dönen özelliklerdir. Dolayısıyla evrimsel değişim tanımına uymazlar, gelişimsel değişim olarak değerlendirilirler. Bu kapsamda adaptasyonlar, aşağıdakilerden hiçbiri değildir ve bunlarla karıştırılmamalıdır:

• Fenotipik Plastisite (Esneklik): Bir türün farklı ortamlarda varlığını sürdürebilmesine yönelik göreli kapasitesinin (özelleşmişlik miktarının) ölçütüdür. Yani bir türün, belli bir habitata ne kadar özelleştiği ile ilgili bir kavramdır. Daha "genelci" türler, daha geniş habitatlarda yaşayabilirler ve her birinin ihtiyaçlarına ayak uydurabilirler. Ancak bu ayak uydurmalar, adaptif değişimler değildir.
• Aklimasyon (Aklimatizasyon): Bir türün ömrü içinde gördüğü çevresel değişimleri (örneğin yükseklik, sıcaklık, nem, ışık alma süresi, pH farklılıklarını) idare edebilmek için fizyolojik değişimler geçirmesidir.^[10] Aklimasyon, uzun sürelere ihtiyaç duymaz; birkaç saat, gün veya haftada yaşanır. Aklimasyon, türün genetik yapısında değil, fenotipinde yaşanır. Aklimasyon, nesilsel değişim değildir, bireyin ömrü içinde yaşanır.
• Öğrenme: Bir türün sinir sistemi veya diğer hücresel organizasyonu sayesinde, davranışlarını değiştirerek bir ortama uygun davranmasına öğrenme denir. Öğrenme, fizyolojik ve genellikle nörobilimsel bir olgudur; evrimsel bir olgu değildir.

Örneğin koalalar, Eucalyptus cinsi bitkilerle beslenebilecek şekilde özelleşmişlerdir; bunun haricindeki besinlerle pek iyi beslenemezler. Bu, onların fenotipik plastisitesinin düşük olduğu anlamına gelir; belli bir habitata aşırı uyum sağlamışlardır. Öte yandan insanlar, sıçanlar, yengeçler ve birçok etçil türü, çok geniş bir diyete sahiptir ve bu nedenle fenotipik plastisitelerinin yüksek olduğu söylenir.

Burada kritik bir nokta, aslen adaptasyon olmayan detaylara yönelik eğilimlerin adaptif olarak evrimleşebileceğidir. Yani insanların farklı besinlerle beslenmesi (mesela bir gün et yiyip, ertesi gün ot yemesi) evrim değildir; ancak bunu yapabilme yeteneği, yani diyetinin kendisi evrimsel adaptasyonlar yoluyla ortaya çıkmıştır.

Aklimasyona bir örnek olarak, memeli hayvanın sıcak yaz aylarının başlamasıyla kalın kürkünü dökmesi verilebilir. Benzer şekilde, insanların alıştıkları rakımdan yüksek rakımlı yerlere çıktıklarında kırmızı kan hücrelerinin sayısında değişim yaşanması da aklimasyondur. Benzer şekilde, Güneş altında kalındığında bronzlaşma, sonrasında tekrar normal deri rengine dönme bir aklimasyon örneğidir. Bunlara kimi zaman modifikasyon adı da verilir.

Neredeyse Tüm Özelliklerimiz, Geçmişte Evrimleşmiş Adaptasyonlardır!

Bu temel gerçekler üzerinden gittiğimizde gördüğümüz bir gerçek, 5 parmaklı olmak gibi "basit" bir özellikten saçlarımızın varlığına kadar, deri renklerimizden hücrelerimizin karmaşık çalışma prensiplerine kadar her şeyin, adaptif evrimin bir ürünü olduğudur. Doğada yarasaların oldukça hassas kulaklarından, baykuşların muazzam gece görüşüne kadar hemen hemen bütün özelleşmeler, atalarında bulunan varyasyonların belirli çevre koşulları altında doğan seçilim baskılarına bağlı olarak seçilmesi veya elenmesi yoluyla ortaya çıkmış (ve bugünkü popülasyonlara miras kalmış) adaptasyonlardır.

Bu saydığımız özelliklerin hiçbiri, çevre öyle dikte ediyor diye ortaya çıkmamıştır. Sonradan incelenecek olsa, kalıtsal bir üstünlük sağlayacağı anlaşılacak bir gen, eğer seçilim baskısı başladığı anda bir canlıda yoksa, çevrenin etkisiyle bu gen oluşamaz (veya bunun oluşma ihtimali oldukça düşüktür). Adaptasyon, ancak halihazırda var olan ve belirli bir nişte üstünlük sağlayan bir genin galip gelmesini sağlayacaktır. Eğer bu özellikleri sağlayacak genler yoksa ve çevre illâ o özellikleri gerektiriyorsa, o tür pek tabii yok olabilecektir. Zaten bu nedenle, bugüne kadar var olmuş bütün türlerin %99'undan fazlasının soyu tükenmiştir. Bir diğer deyişle, soyu devam edecek biçimde evrimleşen her 1 türe karşılık, soyu devam edemeyerek tükenecek olan en az 9 tür evrimleşmiştir.

Teleoloji Tehlikesi: Adaptasyon, İsteğe Bağlı Evrimleşmez!

Buna bağlı olarak, adaptif evrimsel değişimlerle ilgili anlatımların en büyük sıkıntısı, pasif bir dil kullanmak yerine, aktif bir dil kullanmaktır. Örnekleyelim:

• Yanlış: Yarasalar, karanlıkta da yön bulabilmek için ekolokasyon özelliğini evrimleştirdiler.
• Doğru: Yarasalarda, karanlıkta yön bulabilmeyi sağlayan ekolokasyon özelliği evrimleşti.
• Daha Doğru: Yarasaların atalarında, ekolokasyonun öncülü olacak varyantlar seçildi. Bugünkü yarasalar, bugün "ekolokasyon" olarak isimlendirdiğimiz karanlıkta yön bulma yetisini atalarından miras aldılar. Bu özellik, çevreye bağlı olarak değişmeyi sürdürmektedir.

Görülebileceği gibi, son anlatım fazlasıyla detaylı olduğu ve her seferinde çok uzun bir anlatıyı gerektirdiği için, çoğu zaman popüler bilim ve akademik dilde ikinci veya birinci anlatım kullanılır. Aslında bu anlatımı yapanın maksadı bilindiği sürece ve anlatımı dinleyenin/okuyanın evrim bilgisi yeterli olduğu müddetçe, bu anlatımların herhangi biri kullanılabilir.

Ancak ilk anlatımın objektif olarak hatalı olma nedeni, türlerin belirli özellikleri evrimleştirmeyi seçebileceği imasıdır. Böyle bir şey söz konusu değildir.

İlk anlatımın bir diğer sıkıntısı ise, teleolojik (amaca dönük yaratım) bir alt tona sahip olmasıdır. Bu sözcük, "teoloji" ("ilahiyat") ile ilişkili olsa da iki sözcük birbirine karıştırılmamalıdır. Teleolojik anlatılar, belirli amaçlara yönelik yaratılan/oluşan unsurlara işaret eder. Yani yarasalarda ekolokasyon, gelecekte faydalı olacağı bilindiği için evrimleşmemiştir. Her nesilde belirli ve değişken çevrelerde yaşam mücadelesi veren yarasalar ve ataları arasından sadece (ve çoğunlukla) en uyumlu olanlar hayatta kalmış ve üremişlerdir ve onları hayatta tutan veya daha çok üreten faktörlerden birisi karanlıkta yön bulabilmelerine yardımcı olan ultrasonik ses algısına yatkınlıkları ise (ki bugün, geçmişe dönüp baktığımızda, öyle olduğunu biliyoruz), bu bireyler daha kolay hayatta kalmış, daha çok üremiş ve dolayısıyla gelecek nesle kendilerine bu yeteneği/eğilimi veren genleri daha çok aktarmışlardır. Böylece her nesil, öncekine göre bu özellikle biraz daha fazla donanmıştır.

Sonrasında o gen (veya gen grupları) üzerinde meydana gelen mutasyonlar ve diğer çeşitlilik mekanizması etkilerinden ötürü, o yeteneğin farklı versiyonlarına sahip bireyler ortaya çıkmıştır; tıpkı ebeveynlerin her yavrusunun birbirinden farklı yetenekleri ve nitelikleri olması ve bunların önemli bir kısmının genetik sebeplere dayanıyor olması gibi... Bunlar ölüm-kalım veya üreme-üreyememe etkisine sahip oldukça, gelecek nesillere avantajlılar daha çok, dezavantajlılar daha seyrek aktarılmıştır. Böylece gelecek neslin neye benzeyeceği, bu seçilim baskısı altında şekillenmiştir ve her nesilde şekillenmeye devam etmiştir.

Yukarıda bundan farklı bir açıdan bahsetmiş olsak da adaptasyonlarla ilgili iyi anlamamız gereken bir gerçek şudur: Bir özelliğin evrimleşip evrimleşemeyeceği, sadece "O özellik var olsaydı avantajlı olurdu." gibi bir a priori bilgi değildir. O özelliğin temelini atacak veya benzeri olan genler, popülasyonu oluşturan bireylerin genlerinde (buna "gen havuzu" demekteyiz) yoksa, sırf "olsaydı iyi olurdu" diye ortaya çıkıvermezler. Varsa, seçilerek çoğalabilirler - ki kimi zaman, genetik sürüklenme gibi mekanizmaların etkisiyle, aksi takdirde avantajlı olacak genler bile elenebilirler!

Uzun lafın kısası evrimsel adaptasyonlar; isteğe, arzuya, ricaya, dileğe, zorlamaya, ıkınmaya, sakınmaya, bilince, düşüncelere, duygulara ve benzeri içkin özelliklere bağlı olarak ortaya çıkmazlar. Popülasyon içi çeşitliliğin zenginliğine ve bunun üzerindeki seçilim baskılarına bağlı olarak ortaya çıkarlar. İnsanlar gibi zeki türler bile, sırf istedikleri için özellikler evrimleştiremezler; zira evrim mekanizmalarında "istemek" yoktur. Elbette yapay seçilim veya genetik mühendislik gibi evrim sürecine müdahale eden dış faktörlerle bunlar yapılabilir; ancak doğal seçilim yoluyla evrimleşen adaptasyonlar için gerekli kriterler bellidir.

Bu konudaki ek soru işaretlerinizi gidermek ve "Sigaraya dirençli insanlar evrimleşebilir mi?", "Sürekli zıplasak uzun bireyler evrimleşir mi?" gibi hipotetik sorularınızın cevaplarını kendiniz keşfetmek için buradaki yazımızı okumanızı önemle tavsiye ederiz.

Adaptasyonlarla İlişkili Kavramlar

Buraya kadar anlattıklarımıza ek olarak, adaptasyonlarla ilişkili olarak bugüne kadar evrimsel biyoloji kapsamında birçok diğer olgu ve kavram tanımlanmıştır. Bunların birçoğuyla ilgili daha kapsamlı yazılarımız olduğu için, burada tek tek her birinin detaylarına girmek yerine, kısa bir tanıtımını yapıp, ilgili yazılarımıza yönlendireceğiz.

Karşılıklı Evrim

Her ne kadar adaptasyonları tek bir türün yaşam alanına uyum sağlayacak biçimde evrimleşmesi olarak tanımlamış olsak da birçok habitatta aslında birden fazla tür bir arada yaşar ve bunların mücadelesi kimi zaman çatışır, kimi zaman örtüşür, kimi zaman alakasız işler. İşte bu çatışma ve örtüşmeler örüntüsünden, birbirine göre evrimleşen adaptasyonlar ortaya çıkabilir. Buna koadaptasyon, koevolüsyon veya karşılıklı evrim adı verilir.

Bunun en meşhur örneklerini, Bitkiler Alemi ile Hayvanlar Alemi arasındaki karşılıklı evrimde görmekteyiz: Birçok bitki, aktif bir şekilde yer değiştiremediğinden ötürü, etkili bir şekilde tozlaşmak için, çok daha hareketli olan hayvanları kullanır (veya kimi durumda onlara muhtaçtır). Bitkiler, her zaman Hayvanlar Alemi'ndeki bütün hayvanları üzerlerine çekmeye çalışmazlar; çok spesifik türleri kendilerine çekerler. Çünkü o türler, kendi türlerine konmak veya yanaşmak konusunda ne kadar özelleşmişlerse, bu hayvanların bitkinin polenlerini alakasız türlere taşıma ihtimali o kadar düşük olacaktır. Elbette bitkiler bunu bilerek yapmazlar; daha spesifik hayvanları üzerine çekebilenler, daha etkili bir şekilde üremiştir ve günümüzdeki özelleşmiş bitki kokuları ve meyveleri, çok spesifik türleri etkileyecek biçimde evrimleşmiştir.

Öte yandan hayvanlar, bu bitkilere çekilip de öylesine onları tozlaştırmazlar. Bitkilerin bin bir zahmetle ürettikleri nektar ve meyveler, birçok hayvan için oldukça verimli besinlerdir. Bu besinlerden faydalanan hayvanlar, bir yandan da ister istemez bu bitkileri tozlaştırırlar. Bir hayvan, kendisini çekmeye çalışan bir bitkiyi tespit etmek konusunda ne kadar özelleşmişse, o bitkiyi diğer türlerden önce bulup tüketme (veya ondan faydalanma) ihtimali o kadar yüksek olacaktır. Buna bağlı olarak, çok spesifik bitki türlerini tespit edecek veya onlardan faydalanacak biçimde özelleşmiş hayvanlar evrimleşmiştir. İşte bitkilerle hayvanlar arasındaki bu etkileşimden doğan adaptasyonlara "karşılıklı evrim" adını vermekteyiz.

Karşılıklı evrim hakkında daha fazla bilgi almak için buradaki yazımızı okuyabilirsiniz.

Mimikri (Taklit)

Karşılıklı evrimle çok benzer olan bir diğer kavram, çeşitli ortamlarda etkili bir şekilde yaşayıp üreyebilecek biçimde evrimleşmiş türlere benzeyecek biçimde adaptasyonlar edinmektir. Örneğin bazı hayvanlar, yaşadıkları ortamda kamufle olabilecek biçimde evrimleşmişlerdir. Bu süreçte kazandıkları adaptasyonlar sayesinde, bitki örtüsünde avcıları tarafından güçlükle ayırt edilebilirler ve hayatta kalma şansları artar. Bu hayvanlar, bulundukları bitki örtüsünü taklit edecek biçimde evrimleşmişlerdir.

Bazı hayvanlardaysa avcılarını kendilerini yemekten caydırmak adına zehir evrimleşmiştir. Bu hayvanları yiyen avcılar, bu zehir (çoğunlukla nörotoksinler) nedeniyle ya hastalanır ya ölürler. Bu nedenle, o türü ayırt edebilen avcılar, o zehirli bireyleri yemezler ve avantajlı konuma geçerler. Bu tür bir ortamda, kimi zaman üçüncü bir tür, zehre sahip olacak biçimde evrimleşmek yerine, halihazırda zehir taşıyan türe benzeyecek biçimde evrimleşebilir. Buradaki fayda, benzer avcılara sahip türlerin birbirlerine benzeyerek, zehir gibi zor bir kimyasalı üretmeye gerek duymaksızın avcıları caydırabilmektir. İşte burada üçüncü türde, av konumundaki diğer türü taklit etmesine yarayacak adaptasyonlar evrimleşmiştir.

Kamuflaj ve mimikri konusunda daha fazla bilgi almak için buradaki yazımızı okuyabilirsiniz.

Takas İlkesi

• Hiçbir özellik, sonsuza kadar evrimleşemez.
• Hiçbir biyolojik özellik, kimya yasalarına veya fizik yasalarına aykırı gelemez.
• Her avantajlı özellik belli dezavantajlara da sahiptir.

İşte bu üç ilke, takas ilkesinin temelini oluşturur.

Doğada birçok özelliğin evrimleşebileceği fiziksel ve kimyasal sınırlar vardır. Örneğin dişileri etkilemeye yarayan bir kuyruk, sonsuza kadar irileşip parlaklaşamaz; bir noktadan sonra kütle dolayısıyla daha fazla irileşmesi imkansız olacaktır veya daha parlak renk verecek pigmentler kimyasal olarak üretilemeyecektir. Parlak bir kuyruk, aynı zamanda avcıları da üzerine çekerek dezavantaja da sebep olabilecektir.

Evrimsel değişimler, bu çatışan optimizasyon problemlerinin dengelendiği noktalarla ilgilidir. Erkek tavuskuşunun kuyruğu, dişilerini etkileyebileceği şekilde durmadan irileşir ve parlaklaşır (bu, Cinsel Seçilim'dir); ancak avcılarından kaçamayacağı noktaya geldiğinde, artık hayatta kalması mümkün olmayacağı için, dişileri etkileyebilme kapasitesi de önemsiz kalacaktır (yani Doğal Seçilim, Cinsel Seçilim'i dengeleyecektir). İşte bu iki kuvvet arasındaki dengeye bağlı olarak tavuskuşunun erkeklerinin kuyruk büyüklüğü ve rengi belirlenecektir.

Takas ilkesi hakkında daha fazla bilgi almak için buradaki yazımızı okuyabilirsiniz.

Ön Adaptasyon (Eksaptasyon)

Evrimin bir öngörüsü yoktur. Evrim, daha başarılı türler üretmeye çalışmaz veya hangi adaptasyonların daha başarılı olacağını önceden bilemez. Yukarıda da izah ettiğimiz gibi, çoğu durumda adaptasyonlar, halihazırda popülasyon içinde var olan çeşitliliğin değişen çevre şartları altında seçilmesi sonucu tür içinde baskın hale gelir. Yani eskiden seyrek veya eşsiz olan, sonradan "norm" veya yaygın olur.

Kimi zaman, oldukça ilginç bir durumla da karşılaşılabilir: Aslen belli bir avantaj sağladığı için seçilen ve popülasyonda yaygın hâle gelen bir özellik, sonradan çevrenin değişmesine bağlı olarak bambaşka bir işe yarayabilir. Yani ilk adaptasyon, değişen çevre şartları altında ikincil bir adaptasyon sürecinden geçebilir. Sonradan bu özelliği inceleyen bizler, sanki ilk adaptasyonun gerçekleşme nedeni, ikinci adaptasyonu mümkün kılmakmış gibi algılayabiliriz. Bu yargı doğru değildir; adaptasyonlar, sonradan ne işe yarayacaklarını bilemezler ve evrim de bilinçli bir süreç değildir. Ama sonradan farklı görevler kazanan bu adaptasyon zincirlerinden ilkine ön adaptasyon (eksaptasyon) adını vermekteyiz.

Bunun en popüler örneği, kuşların tüyleridir. Kuşlar, günümüzde yaşayan dinozorlardır. Kuşların en belirgin özelliği, uçma yetenekleridir. Hatta kuşların ayırt edici özelliklerinin başında tüylere sahip olmak gelir. Bir hayvanın tüyü varsa, kuş olmak zorundadır. Gerçekten de dinozor olduğunu bildiğimiz birçok türde (tüm dinozorlarda değil!) tüyler bulunmaktaydı; çünkü bu dinozorlar, kuşların doğrudan ataları veya o ataların yakın kuzenleriydi. Dinozorlarda tüyler, uçmak için evrimleşmemişti; daha ziyade vücut ısısını korumak, dişileri etkilemek ve hızlı koşan dinozorlara bir miktar aerodinamik avantaj sağlamak için evrimleşmişti. Ancak bu soy hattından gelen kuşlar, nihayetinde bugün bildiğimiz uçabilen hayvanlara evrimleşmiştir.^{[11], [12], [13]} İşte bu nedenle uçmaya da yarayan tüylerin, bir ön adaptasyon olduğunu söyleriz.

Ön adaptasyon (eksaptasyon) hakkında daha fazla bilgi almak için buradaki yazımızı okuyabilirsiniz.

Niş İnşası

Evrimden söz ederken genellikle çevrenin türler üzerine seçilim baskısı uygulamasından söz etmekteyiz; ancak canlılar da çevrelerini şekillendirebilmektedir: Bunun en uç örneği, Homo sapiens türü olarak bilinen biz insanlar olsak da kuzgunlar veya toprak solucanları gibi birçok tür, yaşadıkları ortamları değiştirmek suretiyle kendilerine daha uygun yaşam alanları yaratabilmektedirler. Bu etkileşim, elbette yaratılan seçilim baskılarını etkilemekte ve adaptasyonların kaderini değiştirebilmektedir.

Kemer Üstü Dolguları (Spandreller)

Adaptasyonlarla ilgili yaygın bir yanlış kanı, her adaptasyonun çok spesifik seçilim baskıları altında evrimleşmek zorunda olduğudur. Evet, birçok özellik çok spesifik seçilim baskıları altında oluşur. Örneğin bir popülasyonda dişiler, uzun kuyruklu bireylerle çiftleşmeyi tercih ediyorlarsa, o uzun kuyrukların evrimleşme nedeni doğrudan bu spesifik seçilim baskısıdır.

Ancak kimi zaman bu seçilim baskısı, beraberinde diğer özellikleri de sürükler. Örneğin uzun bir kuyruğa sahip olacak biçimde seçilen bir kuşun, bu kuyruğu taşıyacak kemikleri de irileşebilir. Bu kemiklerin bağlandıkları omurganın irileşmesine bağlı olarak, kuşun belirli fiziksel özellikleri de değişebilir (mesela kuş, daha kambur hâle gelebilir). Aslında hiçbir dişi kuş, kamburlaşma yönünde bir seçilim baskısı uygulamamıştır. Ancak kuyruk uzunluğu üzerindeki seçilim baskısı, fiziksel ve fizyolojik nedenlerle vücudun diğer özelliklerini de değiştirmiştir. İşte bu şekilde sürüklenen özelliklere kemer üstü dolgusu veya spandrel adı verilir.

Bu ismin verilme nedeni, mimaride kemerlerin inşası sırasında köşelerde kalan boşlukların sonradan mimarlar ve sanatçılar tarafından doldurulmasıyla oluşan "kemer üstü dolgusu mimarisine" gönderme yapmaktır. Aslında bu kemer üstü dolguları, tasarımın bir parçası olarak üretilmemiştir; ancak kemer inşasının fiziksel gereksinimleri, bu kemerlerin üzerinde boşluklar oluşturmuştur. Bu boşlukların değerlendirilmemesi hâlinde tasarım havada kalabilecektir. Bu nedenle sanatçılar ve mimarlar, bu kemer üstü boşluklarını da doldurarak, göze hoş gelen eklemeler yapmışlardır. Aslen bu dolguların mimari estetik ve yük taşıma konusunda doğrudan bir görevi yoktur; asıl işi yapan kemerin inşasının bir yan ürünü olarak ortaya çıkmıştır. İşte evrimsel süreçte de bazı özellikler, diğer adaptasyonların yan ürünü olarak sürüklenebilirler. Doğrudan seçilmezler.

Körelmiş ve İşlevsiz Organlar

Adaptasyonlar, genellikle fonksiyon kazanımı olarak düşünülürler; ancak eğer bir organ veya yapı, ilk başta evrimleştiği amaçları artık yerine getiremiyorsa, bu yapının barındırılması, üretilmesi, korunması, hasar gördüğünde iyileştirilmesi, beslenmesi enerji bakımından masraflı olacaktır. Bu nedenle, değişen çevre şartlarına bağlı olarak eskiden işlevsel olup da artık bu işlevini yitirmiş olan organları en küçük veya gelişmemiş şekilde üreten bireyler, diğerlerine göre avantajlı olacaktır. Buna bağlı olarak, eskiden tam da adaptif özellik olarak ortaya çıkmış ve spesifik bir işleve sahip olan bir organ, sonradan giderek daha küçük ve işlevsiz olacak biçimde seçilebilir. Bu sürece evrimsel körelme adı verilir.

Körelmenin genel olarak 3 basamağı vardır:

1. Körelmiş Organlar: Körelmenin başladığı ve gözlenebilir/ölçülebilir boyutta olduğu organ ve yapılardır. Örneğin insan apandisi, diğer bütün hayvanlarda olduğu gibi selüloz sindirimi görevini artık yerine getirememektedir ve bu nedenle körelmiş bir organdır. Ancak körelmiş bir organ, illâ tamamen işlevini yitirmiş olmak zorunda değildir. Kimi zaman körelmiş (veya körelmekte olan) bir organ, eski işlevinin bir kısmını hâlen sürdürebilir veya körelme süreci içinde başka bir görev kazanabilir ve bu nedenle korunabilir.
2. İşlevsiz Organlar: Körelme sürecinin sonunda olan, süreç boyunca hiçbir işlev kazanmamış olan veya kazandıysa bile bu işlevler göz ardı edilebilecek düzeyde olan organlardır. Örneğin balinalar, bir zamanlar karalarda yaşayan dört ayaklı memelilerden evrimleşmişlerdir ve vücutlarında, bu karasal atalarından kalma arka bacak kemikleri vardır. Bu kemikler iskeletin geri kalanına bağlı bile değildir ve bilinen hiçbir işlevleri bulunmamaktadır. Bu nedenle bu organlar, işlevsiz organ olarak nitelendirilirler. İşlevsiz olduğu düşünülen bir organın sonradan belirli işlevleri olduğu ve bu nedenle tamamen yok olmadığı anlaşılabilir. Bu, o organın orijinal görevini (örneğin balina örneğinde, arka bacakları destekleme görevini) tamamen yitirdiği gerçeğini değiştirmemektedir.
3. Yok Olmuş Organlar: Eğer bir organ veya yapı işlevsizse, bir süre sonra tamamen yok olabilir; çünkü belirli mutasyonlar, hâlihazırda küçülmüş ve bozulmuş olan bir organın hiç üretilmemesini sağlayabilir. Bu mutasyonlara sahip bireyler, o işlevsiz organları üretip besleyenlere göre avantajlı olacaklardır ve böylece o organ tamamen yitirilecektir. Örneğin insanlar ve diğer tüm kuyruksuz maymun kuzenleri, kuyruklu maymunlardan evrimleşmişlerdir. Her ne kadar körelmiş bir kuyruk sokumumuz olsa da kuyruk organımızı tamamen yitirmiş haldeyiz.

Körelmiş organlarla ilgili daha fazla bilgiyi buradaki yazımızdan alabilirsiniz.

Sonuç

Adaptasyonlar, evrimsel biyolojinin en iyi araştırılmış sahalarından biridir, bu nedenle çok daha derinlere inerek, evrimsel sürecin detaylarıyla ilgili bolca bilgi edinmek mümkündür. Fakat buraya kadar anlattıklarımız, evrimde adaptasyonların yeri hakkında yeterince sağlam bir bilgi sağlamış olacaktır. Özellikle de yazı boyunca yönlendirdiğimiz diğer makalelerle birlikte okunduğunda, bu yazımız evrimi kavramak konusunda önemli bir yol kat etmenizi sağlayacaktır.

Adaptasyonlarla ilgili en kritik detay, onların evrimsel süreçten ayrı hayal edilemeyeceğidir. Ne yazık ki evrimden korkan veya evrimi anlamaksızın bu yalın doğa yasasına karşı çıkan insanlar, adaptasyonlarla evrimi ayrı kavramlarmış gibi göstererek, evrimin sadece işlerine gelen kısımlarını kabul ettirmeye çalışmaktadırlar. Bilim bir bütündür ve şahsi kanaatimiz ve keyfi ihtiyaçlarımıza göre şekillendirilemez. Adaptasyonlar, Doğal Seçilim yoluyla olan evrimsel değişimlerdir. Bu gerçeği anlamak, doğayı kavrayışımızı daha güçlü temellere oturtacak ve evrimi anlamamızı kolaylaştıracaktır.