Cinsel Seçilim'in Deneysel Olarak Gözlenmesi: Endler'in Lepistes Deneyi

Prof. Dr. John Endler, Avusturalya’da bulunan Deakin Üniversitesi’nde görev yapan bir Duyusal Ekoloji ve Evrim profesörüdür. 1986 yılında yazdığı Vahşi Hayatta Cinsel Seçilim isimli kitabıyla ün kazanmıştır. Ancak onu büyük bir bilim insanı yapansa, Endler Deneyi olarak bilinen, Cinsel Seçilim’in evrimsel değişimler yaratabileceğini gösteren deneyleridir.

Endler, gupi ya da lepistes olarak bilinen Poecilia reticulata isimli balıklar üzerinde bir araştırma yürütmüştür. Lepisteslerin erkekleri, dişilerinden çok daha parlak renklidir. Bunun iki sebebi vardır: İlki, akvaryumcuların balıkları satabilmek için en parlak olanları birbiriyle çiftleştirmeleri, yani Yapay Seçilim’in etkisi, ikincisi ise dişilerin en parlak renkli erkekleri seçmesi, yani Cinsel Seçilim’dir. Ancak bu deneydeki amaç, bu ikinci basamağı ele almak ve Cinsel Seçilim’in evrimsel süreçlerdeki rolünü, ne kadar etkili olduğunu, değişim yaratma gücünün olup olmadığını anlamaktır. 

Endler’in lepistesler üzerinde yaptığı incelemelerde fark ettiği ilk şey, vahşi hayattaki bireyler arasında, cinsiyetler içerisinde ciddi bir çeşitlilik olduğuydu. Özellikle erkeklerde, kimi çok parlak renklere sahipken, kimi sıradan ve daha solgun, mat renklere sahipti. Esasında Endler’in gördüğü bu gerçek, bildiğimiz her türde olduğu gibi, lepisteslerde de var olan çeşitliliktir (varyasyondur). Ancak Endler’in aklını kurcalayan soru şudur:

Mademki dişiler parlak renkli erkekleri seçiyor, nasıl oluyor da bazı bölgelerde yaşayan solgun ve daha mat renkli bireyler de varlıklarını sürdürebiliyor?

Bu sorusuna cevap bulabilmek adına, lepisteslerin çevresel unsurlarını ve ekolojisini inceleyen Endler, çok ilginç bir gerçekle karşılaşmıştır: Yaşadıkları çakıllı dere tabanlarında, avcılarından kamufle olabilme konusunda mat renkli balıklar çok daha avantajlıdır. Parlak renkliler ise, avcılar tarafından kolaylıkla seçilip avlanabilmektedir. Bu sebeple, her ne kadar dişiler en parlak renkli erkekleri tercih ediyor olsalar da, ortama kamufle olup hayatta kalabilme, yani Doğal Seçilim’in baskısı, bu bölgelerdeki bireyler için daha üstün gelmektedir. 

Bu gerçekten yola çıkan Endler, ekolojik araştırmalarını sürdürdü ve daha genel gerçeklerle karşılaştı: Avlanmanın daha az olduğu bölgelerde erkekler çok daha parlak renklere sahiplerdi, büyük ve gösterişli kuyrukları vardı ve kolaylıkla, farklı renklerde vücut yapıları evrimleşebiliyordu. Yani bu bölgelerde, avlanma baskısı (Doğal Seçilim), dişilerin erkekler üzerinde kurduğu eşeysel baskıdan (Cinsel Seçilim) daha zayıftı, bu sayede dişilerin tercihlerinden kaynaklı evrimsel değişimler daha kolaylıkla gerçekleşebiliyordu. Bazı diğer bölgelerde ise, özellikle avcıların sayısı fazlaysa, dişilerin tercihleri daha az etkili oluyordu, çünkü parlak renkliler, her ne kadar daha kolay üreme şansına sahiplerse de, çok daha kolay avlanarak belki de üreme çağına erişemeden ölüyorlardı. Bu yüzden Doğal Seçilim’in daha kuvvetli olan baskısı, parlak renklerin evrimleşmesine izin vermiyordu. 

Endler, her ne kadar sonuçlarına ikna olmuş olsa da, bu gözlemlerini bilimsel hale sokabilmek adına bazı deneyler geliştirdi. Endler Deneyleri olarak bilinen bu deneylerin amacı, daha önce bahsettiğim gibi, Cinsel Seçilim ile Doğal Seçilim arasındaki ilişkiyi kurabilmek ve Cinsel Seçilim’in yeni türler yaratma gücü olup olmadığını anlamaktı. 

Endler, bunu başarabilmek için büyük seralar inşa etti ve bunların içerisine 10 adet büyük havuz kurdu. Doğal ortamdaki farklılığı yaratabilmek adına, bu 10 havuzdan 5 tanesinin dibine büyük taşlar yerleştirirken, kalan 5 tanesine oldukça ufak çakıl taşları yerleştirdi. Bunun sonucunu öngörmek çok zor değildir: Lepistesler, avcılarından korunmak adına bulundukları ortamın zemin renklerine adapte olacak, bu şekilde 5 tanktaki lepistesler büyük kayalarla uyumlu bir hale evrimleşecek, diğer 5 tanktakiler ise küçük çakıl taşları üzerinde kamufle olabilecek bir yapıya evrimleşecektir. Ancak Endler’in görmek istediği bu değildi, evrimin bu şekilde yeni türler yaratabileceğini zaten artık biliyoruz. Merak edilen, avcı baskısı ile eşey baskısı arasındaki ilişkiydi. 

Bunu görebilmek için Endler, 10 havuzdan biri büyük taşlı, diğeri küçük taşlı havuzlar olacak şekilde 2 tanesine hiçbir avcı koymadı ve kontrol grubu olarak belirledi. Burada göreceği, sadece Cinsel Seçilim’in etkileriydi (zira hiç avcı bulunmuyordu). Kalan 8 havuzdan 4 tanesine (2’si büyük taşlı, 2’si küçük taşlı olacak şekilde), Cichlidae ailesinden Turna Sihlidi (Cikleti) adı verilen, lepistes avlama konusunda son derece vahşi olan bir tür yerleştirdi. Böylece bu tanklarda, yoğun bir şekilde avcı (Doğal Seçilim) baskısı oluşacaktır. Geriye kalan 4 tanka ise (yine 2'si büyük, 2'si küçük taşlı olacak şekilde), Turna Sihlidi’ne göre oldukça zararsız olan, ancak yine de lepistesleri avlayabilen Dev Rivulus (Rivulus hartii) türünden balıklar koydu. Bu şekilde güçlü ve zayıf avcıların etkisini test etmek istemesinin amacı, doğal yaşamda avcısız ortamda yaşayan lepisteslerin bulunmaması, ancak doğada kimi yerde yaşayan lepisteslerin güçlü avcılarının, kimi yerde yaşayanlarınsa zayıf avcılarının bulunmasıdır (ki bu yüzden farklı renklerde ve yapılarda lepistesler evrimleşmiştir).

Bu 10 tanktaki lepistesler, doğal koşulları birebir tekrar eden bu deneyde, öncelikle avcılar hiçbir tanka dahil edilmeden 6 ay boyunca ürediler ve çoğaldılar. 6 ayın sonunda ise, yukarıda açıkladığım şekillerde avcılar havuzlara dahil edildi. Böylece 6 aydan sonra, tanklarda doğadakine benzer bir ekosistem kurulmuş oldu. Endler, deneyin başlangıcından öncelikle 5 ay sonra (avcıların dahil edilmesinden 1 ay önce), daha sonra ise 14 ay sonunda (avcıların dahil edilmesinden 8 ay kadar sonra) birer yoklama yaptı ve her bir tanktaki, her bir lepistes bireyinin benek sayısını, renk dağılımını, iriliğini, davranış özelliklerini ve tabii ki, eğer olduysa, bunlardaki evrimsel değişimi not etti. 

Sonuçlar, tahmin edilebileceği gibi, son derece ilgi çekiciydi: Havuzlara konulan lepistesler, deney başlamadan önce oldukça geniş bir varyasyona sahiplerdi. Her havuzda, büyük benekli veya küçük benekli, büyük yapılı veya küçük yapılı, parlak renkli veya mat renkli, vb. birçok farklı lepistes bireyi bulunuyordu. Avcıların tanklarda bulunmadığı ilk 5 ayın sonunda, beneklilik miktarı en üst düzeylere ulaştı. Her tanktaki, hemen hemen her birey, inanılmaz bir benek sayısına ulaştı. Çünkü Doğal Seçilim’in hiçbir etkisi yoktu ve erkeklerden her nesilde en benekli doğan bireyler dişileri, avlanma baskısı olmaksızın, etkileyebiliyorlardı. Ayrıca daha iri bireyler evrimleşebilmişti, çünkü nesiller üzerinde kamufle olma baskısı bulunmuyordu. Böylece, sadece Cinsel Seçilim’in etkisi altında, canlıların farklılaşabileceği, boyutlarının ve şekillerinin değişebileceği ispatlanmış oldu. Kısaca evrimin, sadece Cinsel Seçilim Mekanizması sayesinde bile yeni türler yaratabileceği gösterilmiş oldu. Ancak deney burada bitmiyordu.

14. ayın sonundaki sayımlar, daha da ilginçti: Tehlikeli avcıların (Turna Sihlidlerinin) koyulduğu havuzlarda, benekler neredeyse yok olmuşlardı, parlak renkler neredeyse tamamen yok olmuştu, mat renkli bireyler hâkim hale gelmişti! Bununla da kalmayarak bu yoğun avcı baskısı altındaki lepistesler, bulundukları ortamdaki taş büyüklüğüne uygun bir şekilde evrim geçirmişlerdi. Yani daha ufak taşların bulunduğu tanklarda sadece bu koşullarda kamufle olabilen, küçük benekli varyasyonlar hayatta kalabilmiş, daha iri taşların bulunduğu tanklarda ise tam tersi bir durum görülmüş ve daha iri benekliler hayatta kalabilmişlerdi. Elbette tür içerisinde, her zaman olduğu gibi varyasyonlar görülüyordu: Biraz daha az/fazla benekli, biraz daha ufak/iri benekli, farklı yapılı, çok başarılı kamufle olamayan bireyler de bulunuyordu. Ancak 5. ayın sonundaki sayımlarla kıyaslanacak olursa, aradaki fark inanılmazdı. 

Daha da ilginci, avcıların olmadığı 2 tanktaki bireylerle, zayıf avcıların bulunduğu tanktaki bireyler, neredeyse hiçbir şey değişmemiş gibi yüksek benek sayısını ve parlak renklerini korumayı sürdürüyorlardı. Yani Cinsel Seçilim, halen Doğal Seçilim’den daha baskın haldeydi. Üstelik tüm bu evrimsel değişimler ve çok daha fazlası, yalnızca 15 nesilde meydana gelmişti! Endler, bu deneyini uzun yıllar sürdürmüş ve değişimleri kaydetmiştir: Deneyin başlangıcından 9 yıl sonra (ilk/ata lepisteslerden yaklaşık 120 nesil sonra), farklı tanklardaki farklı lepisteslerde parlaklılık, üreme davranışları, eşeysel olgunluğa erişme yaşı, vücut büyüklüğü, yavrulama sayısı, yavrulama sıklığı gibi birçok özellik değişmiş ve farklı yönlere doğru evrimleşmiştir. Eğer ki süreç devam ettirilecek olursa, bu farklı yönlerde evrimleşen nesiller o kadar farklılaşacaklardır ki, artık bu canlıları aynı tür altında isimlendirmek mümkün olmayacaktır. İşte evrim, budur. Endler de, Cinsel Seçilim’in evrimsel değişimleri nasıl sağladığını net bir şekilde ortaya koyabilmiştir.

Dolayısıyla şunu anlamak önemlidir: Evrimsel değişimler, farklı Evrimsel Mekanizmaların birbirine bağımlı etkisi sonucu oluşmaktadır. Dolayısıyla evrimsel süreçleri, farklı Evrimsel Mekanizmaların bağımsız etkilerinden ayrı olarak düşünmek mümkün değildir. Bir türün evrimi, hiçbir zaman tek bir mekanizma açısından değerlendirilemez!

Bu konuda çok daha fazla bilgi için Evrim Kuramı ve Mekanizmaları isimli kitabımızı edinebilirsiniz.