Videolara dön

Evrim Dersi 4: Çeşitlilik ve Tesadüfler

59,3 B görüntülenme12.08.2017

Videonun ötesi

Derinlemesine

Özet

Ders, evrimin tanımı ve iki ana mekanizma grubundan biri olan Çeşitlilik Mekanizmalarına giriş yaparak biyolojik çeşitlilik, çeşitliliğin genetik temeli, çeşitliliğin ölçülmesi ve çeşitliliğe neden olan süreçler (özellikle mutasyonlar) ile rastgelelik/olasılık kavramlarını açıklar. Ayrıca çeşitlilik ile seçilim arasındaki fark ve çeşitliliğin tek başına evrimsel anlamı olmadığı vurgulanır.

Terimler

  • Evrim

    Evrimin tanımı, bir türün bir diğerine dönüşmesi değildir. Evrim, popülasyon içi gen ve özelliklerin nesiller içerisindeki değişimidir.

  • Mikroevrim

    Türün kendi içerisindeki değişimi mikroevrimdir.

  • Makroevrim

    Çok sayıda özellik, çok uzun zaman dilimleri boyunca mikroevrim geçirdiğinde, tür atasal özelliklerinden tamamen farklı bir özellikler karışımına dönüşecektir. Bu, makroevrimdir. Makroevrimsel değişimlerde genellikle türleşme görülür ve atasal türler, yeni türlere evrimleşirler.

  • Türleşme

    Makroevrimsel değişimlerde genellikle türleşme görülür ve atasal türler, yeni türlere evrimleşirler.

  • Evrim yasası

    Canlıların evrimsel değişimi, evrim yasasının bir sonucudur. Bu yasa bize pek fazla bilgi vermez. Gözlemseldir.

  • Evrim Teorisi

    Bu yasanın canlıları nasıl ve neden değiştiğini açıklayan bilimsel bilgiler bütününe Evrim Teorisi denir. Teoriler, kanunları kapsar ve açıklarlar. Zayıf ve asılsız iddialar değildir.

  • Evrim mekanizmaları

    Evrim Teorisi dahilinde, evrime neden olan süreçlere “evrim mekanizmaları” adını vermekteyiz. Bu mekanizmaların her biri, doğal süreçlerdir; yani bunlar da tıpkı evrim gibi kendilerine has doğa yasalarıdır. Bu doğa yasaları bir araya gelerek, evrim yasası mümkün kılarlar. Yani doğadaki bazı yasalar, bazı diğerlerinin birleşimi ve etkileşiminden doğmaktadır.

  • Çeşitlilik

    İşte bu farklılığa çeşitlilik demekteyiz. Yüzlerimiz, boylarımız, göz renklerimiz, davranışlarımız, deri renklerimiz, konuşma biçimlerimiz ve aklınıza gelebilecek her bir özelliğimiz, türümüzün popülasyonu içerisinde farklılık gösterir.

  • Çeşitlilik mekanizmaları

    Bu çeşitliliği yaratan ve değiştiren doğal süreçlere ise evrimin çeşitlilik mekanizmaları adını veriyoruz. Çeşitlilik mekanizmaları genellikle hep rastgeledir. Yani belli bir olasılığa tabidirler ve bu olasılığı öngörmek oldukça zordur. Bu nedenle yaşandıklarında, 'tesadüf' ya da 'rastlantı' olarak niteleriz.

  • Seçilim mekanizmaları

    İkincisi ise Seçilim Mekanizmaları... Seçilim mekanizmalarının neredeyse hiçbir rastgele boyutu bulunmamaktadır. Tamamen sistemli, kontrollü, öngörülebilir ve hesaplanabilirdir.

  • Genetik çeşitlilik

    Tahmin edebileceğiniz gibi bu çeşitliliğin en temel nedeni, genetik farklılıklardır. ... Dolayısıyla genlerdeki farklılıklar, fiziksel çeşitliliğin ana göstergesidir.

  • Modifikasyon

    Elbette Güneş altında bronzlaşarak ten renginizi değiştirebilir, popülasyona çeşitlilik katabilirsiniz. Ancak bu tür değişimlerin modifikasyon olduğunu ve gelecek nesillere aktarılmadığını daha önceki derslerimizde anlatmıştık. Kalıtsal olmayan çeşitliliğin evrimsel olarak anlamı bulunmamaktadır.

  • Kalıtsal (kalıtsal olmayan çeşitlilik)

    Bizi ilgilendiren ve evrime etki eden, kalıtsal olan çeşitliliktir. Kalıtsal olmayan çeşitliliğin evrimsel olarak anlamı bulunmamaktadır.

  • Aşinalık etkisi

    İnsanlar arası çeşitliliğin bizler için daha bariz olmasının ikinci sebebi ise, 'aşinalık etkisi' diye tanımlayabileceğimiz bir etkidir. Biz insanlar, kendi türümüz içerisindeki farklılıkları ayırt edecek biçimde evrimleşmişizdir. Beyinlerimizdeki yüz tanıma merkezi, insanlara odaklıdır. ... Aşinalık etkisi öylesine güçlüdür ki, kendi türümüzün farklı coğrafyalarda yaşayan popülasyonları için bile geçerlidir.

  • Popülasyon genetikçileri

    Popülasyon genetikçileri, bu değişimlere bakarak evrimi genetik düzeyde gözlerler. Sonrasında bu gözlemlerini canlı popülasyonlarına yönelik gözlemleriyle kıyaslayarak, türlerin ne yöne doğru, ne miktarda, ne hızda evrimleştiğini tespit edebilirler.

  • Filogenetik araştırmalar

    Dahası, filogenetik araştırmalar sayesinde, hangi türün hangisiyle daha yakın akraba olduğunu, iki türün ortak atalarının neye benzemesi gerektiği ve ne kadar önce yaşamış olması gerektiği gibi detayları da gün yüzüne çıkarabilmekteyiz.

  • Mutasyonlar

    Mutasyonlar, genlerimizde meydana gelen rastgele değişimlerdir. Bu rastgele meydana gelen değişimlerin 3 temel nedeni vardır: radyasyon, mutajenler adı verilen kimyasallar ve hücre içi kusurlar.

  • Radyasyon

    Radyasyon, elektromanyetik dalgalar veya hareket halindeki atom altı parçacıklar ile yayılan enerjidir. Günlük yaşantımızda birçok şekilde radyasyona maruz kalırız; ancak her türlü radyasyon kaynağından izole olduğumuzu sandığımız anlarda bile, uzaydan gelen, hatta Evren’in var oluş anı olan Büyük Patlama’dan kalma radyasyon etkisi altındayızdır. Bu radyasyon, vücudumuza rastgele açılarda ve miktarlarda girer, hücrelerimizle rastgele bir biçimde etkileşir ve kimi zaman, hücrelerimizdeki genlerin bir kısmının değişmesine neden olur.

  • Mutajen

    Mutajen, yani mutasyona neden olan etkiye sahip kimyasallar da benzer şekilde değişimler yaratır. Bu kimyasalların ne zaman, hangi hücrede, hangi genleri değiştireceğini öngöremeyiz. Bu nedenle hem radyasyon, hem de mutajen kimyasallar, rastgele değişimler yaratır deriz.

  • Hücre içi kusurlar

    Mutasyona neden olan unsurlardan bir diğeri de, hücrelerimizin kusursuz yapıda olmadığı gerçeğidir. Hücrelerimiz, genomlarını kopyalarken kimi zaman hatalar yaparlar ve bu hatalar düzeltilemez. İşte bu hatalar da, farklı mutasyon tiplerine neden olur.

  • Rastgelelik / Rastlantı / Tesadüf

    Bir şeyin rastgele olması, onun fizik, kimya ve biyoloji yasalarından bağımsız olduğu anlamına gelmez. Her rastlantı, matematiksel bir olasılığa karşılık gelir. ... Kısmen düşük olasılıklı olayların gerçekleşmesine veya birbirinden bağımsız gibi gözüken olayların bir arada yaşanmasına 'rastlantı' ya da 'tesadüf' deriz.

  • Olasılık

    Olasılıklar, henüz gerçek olmamış olayların, gerçek olma ihtimalidir. Bir zarı attığınızda 3 gelme olasılığı 1/6'dır. Zarı atıp da 3 geldiğinde, bu olasılık gerçekleşmiş olur. Zarı 3 defa üst üste attığınızda, her birinde 3 gelme olasılığı 1/216'dır.

  • Kütleçekimi

    Topu havaya attığınızda, belli bir noktaya geri düşmesi tesadüf veya rastgelelik midir? Hayır, bir doğa yasası olan kütleçekimi tarafından yönetilen bir süreçtir.

  • Bilimsel teori (Teori)

    Teoriler, kanunları kapsar ve açıklarlar. Zayıf ve asılsız iddialar değildir. Evrimin bir teori olmasının onun zayıf ya da ispatsız olduğu anlamına gelmez.

  • Büyük Patlama

    Evren’in var oluş anı olan Büyük Patlama (metinde radyasyon kaynağı olarak anılmıştır).

Doğru Bilinen Yanlışlar

  • Evrim, bir türün doğrudan başka bir türe dönüşmesidir.

    Evrim, bireylerde değil popülasyonlarda gen ve özellik frekanslarının nesiller boyunca değişmesidir; türleşme makroevrim sonucu ortaya çıkabilir.

  • Bilimsel teori kelimesi 'zayıf' veya 'ispatsız' anlamına gelir.

    Bilimsel teoriler, doğa yasalarını kapsayan ve açıklayan kapsamlı, kanıtlanmış bilgi bütünleridir; teoriler zayıf iddialar değildir.

  • Kalıtsal olmayan (modifikasyon) değişimler evrimsel öneme sahiptir çünkü fenotip değiştirir.

    Kalıtsal olmayan değişimler gelecek nesillere aktarılmazlar; evrimsel süreçler üzerinde etkili olan kalıtsal (genetik) değişimlerdir.

  • Mutasyonlar amaçlı veya yönlendirilmiş şekilde ortaya çıkar.

    Mutasyonlar rastgele meydana gelir; ne zaman, hangi genin etkileneceği veya hangi hücrede oluşacağı öngörülemez.

  • Rastgelelik, fiziksel ve biyolojik yasaların yokluğu demektir.

    Rastgele olaylar da fizik, kimya ve biyoloji yasaları çerçevesinde olasılıksal olarak tanımlanır ve hesaplanabilir; rastgelelik yasa dışılığı göstermez.

  • İnsanların görünürdeki çeşitliliği genetik çeşitliliğin yüksek olduğunu gösterir.

    İnsanların fenotipik olarak farklı görünmeleri aşinalık etkisiyle algılanır; genetik çeşitlilik ölçümleri insanlarda çoğu memeliden daha düşüktür.

  • Çeşitlilik kendi başına evrimi yönlendirir veya garanti eder.

    Çeşitlilik yalnızca evrimin ham maddesidir; yönlü ve kalıcı evrimsel değişimler seçilim veya diğer yönlendirici mekanizmalar gerektirir.

  • Seçilim mekanizmaları da rastgele ve öngörülemezdir.

    Seçilim mekanizmaları genellikle sistematik, kontrollü ve öngörülebilir süreçlerdir; rastgelelik esasen çeşitliliğin oluşmasında etkilidir.

  • Bir genomdaki spesifik bir nükleotidin değişmesi ile herhangi bir yerde mutasyon meydana gelmesi aynı olasılıktadır.

    Spesifik bir pozisyonun değişme olasılığı çok düşüktür, ama genom genelinde herhangi bir yerde mutasyon olma olasılığı çok daha yüksektir; bu fark önemlidir.

  • Evrim sadece insan-maymun akrabalıklarıyla ilgilidir.

    Evrim tüm canlılar arasında bir akrabalık ilişkisi kurar; insanlar maymunlara yakın akrabadır ama evrim tüm yaşamın ortak tarihini açıklar.

  • Tesadüfi karşılaşmalar veya düşük olasılıklı olaylar kesinlikle 'mucize' ya da anlamlı şekillerde açıklanmalıdır.

    Düşük olasılıklı olaylar bile olasılık hesaplarıyla açıklanabilir; insan zihni bu olaylara özel anlam yüklemeye eğilimlidir ama bunlar matematiksel olasılıklardır.

Sorular

  • Evrim nedir?

    Evrim, bir popülasyon içindeki gen ve özelliklerin nesiller boyunca değişmesidir; türlerin birbirine dönüşmesi değildir.

  • Mikroevrim ile makroevrim arasındaki fark nedir?

    Mikroevrim tür içindeki küçük değişimleri; makroevrim ise uzun zaman ve çok sayıda mikroevrimin birikmesiyle ortaya çıkan türleşme gibi büyük değişimleri ifade eder.

  • Evrim bir teori ise bu onun zayıf veya ispatsız olduğu anlamına mı gelir?

    Hayır; bilimsel teori, doğa yasalarını kapsayan, açıklayan ve kanıtlarla desteklenen geniş bilgi bütünüdür, zayıf iddia değildir.

  • Çeşitlilik nasıl yaratılır?

    Çeşitlilik mutasyonlar, kromozom çaprazlanması (crossing-over), transpozonlar, yatay gen transferi, genetik sürüklenme gibi mekanizmalarla yaratılır.

  • Mutasyonlar nasıl oluşur?

    Mutasyonlar radyasyon, mutajen kimyasallar ve hücresel kopyalama hataları gibi nedenlerle rastgele meydana gelir.

  • Rastgelelik ne demektir ve rastgele olaylarda doğa yasaları geçerli midir?

    Rastgelelik, olayların belirli olasılıklarla gerçekleşmesi demektir; bu olaylar da fiziksel ve biyolojik yasalar çerçevesinde olasılıksal olarak tanımlanır.

  • İnsanların genetik çeşitliliği diğer memelilerden daha mı fazladır?

    Hayır; insanların genetik çeşitliliği çoğu memeliden ve bazı yakın primatlardan daha düşüktür, fakat fenotipik farkları algılamamız aşinalık etkisiyle artmış görünür.

  • Çeşitlilik evrim için tek başına yeterli midir?

    Hayır; çeşitlilik evrimin malzemesidir; bu malzemeyi belirli yönlere doğru sürdüren seçilim mekanizmaları gereklidir.

  • Seçilim mekanizmaları rastgele midir?

    Hayır; seçilim mekanizmaları genellikle sistematik, öngörülebilir ve hesaplanabilirdir; rastgelelik çeşitliliğin oluşmasında daha belirgindir.

  • Bir spesifik nükleotidin değişme olasılığı çok düşükse neden her birey birçok mutasyonla doğuyor?

    Her spesifik pozisyon için olasılık düşük olsa da genom çok büyük olduğu için herhangi bir yerde değişme olasılığı yüksek olup, bireyler ortalamada ~80 yeni mutasyonla doğar.

Ön Bilgiler

  • Temel genetik bilgisi (DNA, kromozom, gen, nükleotit kavramları)
  • Fenotip vs genotip ayrımına dair temel anlayış
  • Popülasyon ve tür kavramları
  • Temel olasılık ve istatistik bilgisi (olasılık nedir, örnek: zar atma)
  • Hücre biyolojisi hakkında temel bilgi (DNA replikasyonu, hücre hataları)
  • Evrimsel terimlere (seçilim, sürüklenme vb.) giriş düzeyi bilgi

Tarihsel Bağlam

  • Büyük Patlama, yaklaşık 13.8 milyar yıl önce

Söz takipçisi

Bu Videodaki Sözler

Bu videoda verilenler

Filogenetik ilişkiler ve türlerin akrabalık detayları (insanın şempanzeler, goril, orangutan ve diğer türlerle kromozom/akrabalık kıyaslamalarının detayları)

Örneğin insanın şempanzelerle daha yakın; ancak kedilerle daha uzak akrabalığı olduğunu, genlerimize bakarak rahatlıkla görebiliriz. Bu konuya ilerleyen derslerde döneceğiz; ancak örneğin bu görselde, insan ile şempanzeler, goriller ve orangutanlar gibi diğer maymun türlerinin kromozom kıyaslamasını görüyorsunuz. Bu görselde ise insan ile farenin kromozomları kıyaslanıyor.

Evrimsel akrabalık ve çeşitlilikle ilgili ayrıntıların ileride detaylandırılması (bunların detaylarına zamanla dönüleceği)

Evrim, var olmuş ve var olan bütün türler arasında bir akrabalık ilişkisi kuruyor. Bunların detaylarına zamanla geleceğiz. Peki, evrim için bu kadar önemli olan bu çeşitlilik nasıl yaratılır?

Çeşitlilik mekanizmalarını incelemeye devam etmek (çeşitlilik mekanizmalarının ilerleyen içeriklerde ele alınması)

Bu noktada vurgulanması gereken en önemli şey, çeşitliliğin tek başına hiçbir anlamı bulunmadığı gerçeğidir. Çeşitlilik mekanizmalarını incelemeye devam edeceğiz; ancak şimdiden bilmenizi isterim ki, istediğiniz kadar çeşitlilik yaratın, eğer ki bu çeşitlilik belli bir yönde seçilmiyorsa veya düzenli bir şekilde belli bir yöne doğru değişmiyorsa, bu çeşitliliğin evrimsel pek bir anlamı bulunmayacaktır. Çeşitlilik, evrimin üzerinde çalışacağı malzemeden ibarettir.

Bugünkü dersimizde Çeşitlilik Mekanizmalarına odaklanmak

İkincisi ise Seçilim Mekanizmaları... Bugünkü dersimizde, bunlardan sadece ilkine, yani Çeşitlilik Mekanizmalarına odaklanacağız. Sonraki derslerde ise Seçilim Mekanizmalarından bahsedeceğiz.

Doğada evrim yasasının nasıl ve neden gerçekleştiğine, yani Evrim Teorisi’ne bakmak

Zayıf ve asılsız iddialar değildir. Bu dersimizde ise, doğada evrim yasasının nasıl ve neden gerçekleştiğine, yani Evrim Teorisi’ne bakmaya başlayacağız. Özellikle de evrimde çeşitlilik kavramından ve bu kavrama yönelik bazı temel yanlış anlaşılmalardan bahsedeceğiz.

Mutasyonlar konusunda bir sonraki derste daha detaylı anlatım

Bugüne kadar onlarca çeşitlilik mekanizması tespit edilmiş olsa da, ben bu derslerde sadece birkaç tanesine değineceğim: Mutasyonlar, kromozom çaprazlanması (ya da crossing-over), transpozonlar, yatay gen transferi ve genetik sürüklenme. Mutasyonlara bir sonraki derste daha detaylı gireceğiz, ancak şimdi bazı diğer konuları ele alabilmek için çok basit bir giriş yaparak başlayalım: Mutasyonlar, genlerimizde meydana gelen rastgele değişimlerdir.

Evrim mekanizmalarını iki ana gruba ayırmak: Çeşitlilik Mekanizmaları ve Seçilim Mekanizmaları

Evrim yasasının bugüne kadar onlarca mekanizması tespit edilmiştir. Bunları farklı şekillerde kategorize etmek mümkün olsa da, biz iki ana gruba ayıracağız: Birincisi, Çeşitlilik Mekanizmaları... İkincisi ise Seçilim Mekanizmaları...

Sonraki derslerde Seçilim Mekanizmalarından bahsetmek

Bugünkü dersimizde, bunlardan sadece ilkine, yani Çeşitlilik Mekanizmalarına odaklanacağız. Sonraki derslerde ise Seçilim Mekanizmalarından bahsedeceğiz. Etrafımıza bakıp diğer insanları incelediğinizde dikkatinizi çeken ilk şey nedir?

Farklı mutasyon çeşitlerinden bahsetmek ve diğer çeşitlilik mekanizmalarına bakmaya başlamak (bir sonraki ders konusu)

Çeşitlilik mekanizmaları ile ilgili olarak en sık yanlış anlaşılan ve anlatılan bazı noktaları netleştirmeye çalıştım. Bir sonraki dersimizde, farklı mutasyon çeşitlerinden bahsedeceğiz ve diğer çeşitlilik mekanizmalarına bakmaya başlayacağız. O zamana dek... Hoşçakalın.

Derslerde değinilecek çeşitlilik mekanizmaları: Mutasyonlar, kromozom çaprazlanması (crossing-over), transpozonlar, yatay gen transferi ve genetik sürüklenme

İşte bu noktada karşımıza evrimin çeşitlilik mekanizmaları çıkmaktadır. Bugüne kadar onlarca çeşitlilik mekanizması tespit edilmiş olsa da, ben bu derslerde sadece birkaç tanesine değineceğim: Mutasyonlar, kromozom çaprazlanması (ya da crossing-over), transpozonlar, yatay gen transferi ve genetik sürüklenme. Mutasyonlara bir sonraki derste daha detaylı gireceğiz, ancak şimdi bazı diğer konuları ele alabilmek için çok basit bir giriş yaparak başlayalım:

Seçilim mekanizmalarını daha sonra/ilerleyen derslerde görmek/incelemek

Çeşitlilik, evrimin üzerinde çalışacağı malzemeden ibarettir. O malzemeyi değiştiren ve belirli yönlere doğru sürdüren şey, daha sonradan göreceğimiz seçilim mekanizmalarıdır. Ve yine ilerleyen derslerde göreceğimiz gibi, seçilim mekanizmalarının neredeyse hiçbir rastgele boyutu bulunmamaktadır.

Evrimde çeşitlilik kavramı ve bu kavrama yönelik bazı temel yanlış anlaşılmalardan bahsetmek

Bu dersimizde ise, doğada evrim yasasının nasıl ve neden gerçekleştiğine, yani Evrim Teorisi’ne bakmaya başlayacağız. Özellikle de evrimde çeşitlilik kavramından ve bu kavrama yönelik bazı temel yanlış anlaşılmalardan bahsedeceğiz. Evrim Teorisi dahilinde, evrime neden olan süreçlere “evrim mekanizmaları” adını vermekteyiz.

Evrim yasası ve ilgili konulara ilerleyen derslerde tekrar/daha ayrıntılı olarak dönülmesi

İşte canlıların evrimi de, tıpkı kütleçekimi gibi bir doğa yasası olan evrim yasası tarafından yönetlenen bir süreçten ibarettir. Bunlara ilerleyen derslerde döneceğiz. İşte böyle...

Seçilim mekanizmalarının rastgele boyutunun olmaması konusunun ilerleyen derslerde gösterilmesi/işlenmesi

O malzemeyi değiştiren ve belirli yönlere doğru sürdüren şey, daha sonradan göreceğimiz seçilim mekanizmalarıdır. Ve yine ilerleyen derslerde göreceğimiz gibi, seçilim mekanizmalarının neredeyse hiçbir rastgele boyutu bulunmamaktadır. Tamamen sistemli, kontrollü, öngörülebilir ve hesaplanabilirdir.

Bu videoyla tutulanlar

Evrimin mekanizmalarına (evrimin nasıl yaşandığına) bir sonraki dersimizde değinmeye başlama

Örneğin adaptasyon, mikroevrimin en yaygın itici güçlerinden birisidir ve özel bir evrimsel değişim türüdür. Henüz evrimin mekanizmalarına, yani tam olarak evrimin nasıl yaşandığına değinmedik; bir sonraki dersimizde bunlara değinmeye başlayacağız. Ancak adaptasyon, evrimin kalbi gibidir.

Evrimin nasıl meydana geldiği, yani mekanizmalarını öğrenme

Bu dersimiz de şimdilik bu kadar. Bir sonraki dersimizde yavaş yavaş evrimin nasıl meydana geldiğini, yani mekanizmalarını öğrenmeye başlayacağız. Bunu yaptığımızda, farklı değişim çeşitlerinin de detaylarını daha iyi öğrenecek ve anlayacaksınız.

Evrimin mekanizmalarının anlatılmaya başlanması (önümüzdeki derste)

Bunlardan da ilerleyen derslerimizde söz edebiliriz. Önümüzdeki derste, size evrimin mekanizmalarını anlatmaya başlayacağım. Bu, öğrenmesi gerçekten çok keyifli bir konu, çünkü hem anlaması çok basit; hem de bir kere öğrendiniz mi, karşınıza çıkan her biyoloji problemine kendi kendinize uygulayabileceğiniz bir mekanizmalar bütünü...

Evrim Teorisi'nin öğretilmesi (bir sonraki dersten itibaren)

Böylece, gelecekte seçeceğiniz meslekleri de şekillendirmeniz mümkün olacaktır. İşte bizim bir sonraki dersimizden itibaren öğreneceğimiz de, Evrim Teorisi’dir. Evrim Teorisi, doğadaki evrim yasasının neden ve nasıl bu şekilde olduğunu, yani mekanizmalarını açıklayan teoridir.