Canlıların; Dünya'nın mevsimsel döngüsüne uyumunun evrimi nasıl gerçekleşti?

Oluşan uyum, evrimleşmiş biyolojik saatlerin ve mevsim sinyallerini okuyan algı sistemlerinin doğal seçilim altında ince ayar görmesiyle gerçekleşti. Yani, canlılar gündüz uzunluğu (fotoperiyot), sıcaklık ve yağış gibi çevresel ipuçlarını okuyup gelişim, üreme, göç ve kış uykusu gibi yaşam döngüsü olaylarını bu sinyallere kilitleyen mekanizmalar kurdu.

Şöyle açayım: Bitkilerde vernalizasyon, fotoperiyoda duyarlı çiçeklenme genleri ve tohum dormansisi var. Hayvanlarda sirkadiyen ve sirkannual saatler, melatonin aracılı endokrin yanıtlar, diyapoz ve göç kararlarını tetikleyen eşikler var. Bu saatlerin ayarı kalıtılabilir, dolayısıyla popülasyonlar yerel mevsim desenlerine göre genetik olarak farklılaşıyor. Kısa vadede esneklik (fenotipik plastisite) işe yarıyor, ancak sinyal-olay eşleşmesi bozulunca (örneğin ilkbahar erkenleşince) seçilim, kritik eşik değerlerini ve zamanlama genlerini kaydırabiliyor. Keza, saat genlerinde ve fotoreseptör yollarında seçilim izleri gösteren bol miktarda kanıt var.

Dünya iklim döngüleriyse sabit bir fon perde değil. Mevsimler Eksen eğikliği nedeniyle var, fakat on binlerce yıllık Milankoviç döngüleri, Güneş'e gelen ışınımın zamansal-mekânsal dağılımını değiştirince bu mevsimlerin şiddeti ve takvimi kayıyor. Buzul-buzularası salınımlar, kar örtüsü, yağış rejimi ve ekolojik üretkenliği etkileyince mevsimsel seçilim desenleri de değişiyor. Daha uzun ölçeklerde, kıtaların yer değiştirmesi ve dağ oluşumu rüzgâr, muson ve okyanus akıntılarını yeniden kurgulayınca, canlıların "hangi sinyale güveneyim" problemi bambaşka bir çerçeveye taşınıyor.

Yanlış algılara da net olalım: "Mevsimler hep böyleydi" diye bir şey yok, halbuki gerçekte sinyal ve eşiklerin tarihi kayıyor. Bu nedenle, bugün gördüğümüz uyumlar, sabit bir takvime yazılmış reçeteler değil, değişen iklim arka planında ayarlanmış zamanlama stratejileri. Özetle: Mevsimsel uyum, fotoperiyot ve sıcaklık gibi güvenilir işaretleri okuyup yaşam döngüsünü buna bağlayan saatlerin evrimi; Dünya'nın iklimi de Milankoviç ve jeolojik dinamiklerle değişen bir sahne.