Evrim Dersi 8: Doğal Seçilim

Seçilen türler, insan gibi zeki türlerin istek, tercih ve arzuları doğrultusunda seçiliyor. Bir önceki dersimizde yapay seçilimden bahsetmiştik. Böylece popülasyon içerisinde rastgele bir şekilde yaratılan çeşitliliğin belirli yönlerde nasıl seçildiğini ilk defa görmüş olduk.

Çevrenin sürekli değişimi, doğal kaynakların tüm türler için yeterli olmaması, canlılar arasında var olma ve üreme mücadelesinin varlığı gibi tespitler, Darwin'in doğadaki doğal seçilim yasasını keşfetmesini mümkün kılmıştır. Değişen çevre şartlarında, sahip oldukları genetik çeşitlilik sayesinde avantajlı hale geçen bireyler, daha kolay hayatta kalıyorlar ve daha kolay ürüyorlar. Böylece kendilerine ortama uyum sağlama avantajı veren genler gelecek nesile daha çok aktarılabilmektedir. Doğal seçilim, çeşitlilik üzerine etki eden ve adaptasyonları yaratan mekanizmadır.

Uyarlama ya da 'Optimizasyon'. Bu yöntemde tasarım, istek ve arzular çerçevesinde şekillenmez. Optimizasyondan doğan tasarım, elde olan çeşitliliğin, o çeşitliliğin etkileşimde bulunduğu ortamda en uyumlu olanların seçilmesi, diğerlerinin ise elenmesi ile ortaya çıkar. Kademeli bir şekilde ilerleyen uyarlanma, tasarım benzeri karmaşıklıkta sistemler yaratabilir.

Çeşitlilik, popülasyon içerisinde rastgele bir şekilde yaratılan farklılıklardır. Çeşitlilik olmazsa, evrimin de olamayacağını söyledik. Çeşitlilik, bu üçüncü yaratım mekanizmasını (uyarlama/optimizasyon) tetikleyebiliyor olması nedeniyle önemlidir. Doğadaki popülasyonlarda envai çeşitlilik bulunuyor; bu çeşitlilik sayesinde bazı bireyler değişen çevre şartlarında avantajlı hale gelebiliyorlar.

Doğadaki popülasyonlarda envai çeşitlilik bulunuyor. Bu popülasyonlar çevreleri ile sürekli etkileşim halindeler. Çevre içerisinde yaşıyorlar, soluyorlar, avlanıyorlar, av oluyorlar, ürüyorlar ve daha nicesi. Popülasyon içerisindeki gen ve özellik dağılımlarının nesiller içerisindeki değişimi evrimin ta kendisidir.

Mutasyonların çoğu nötral, yani etkisizdi. Ancak ani etkili olanların büyük kısmı zararlı, bir kısmı ise faydalıydı. Mutasyonlar çeşitliliğin ana yaratıcılarından birisidir; var olan her bir özelliğimizin evrimsel süreçte kazanılmasında mutasyonlar rol oynamıştır. Her bir özelliğimiz bir noktada atalarımıza avantaj sağlayan faydalı mutasyonların ve diğer çeşitlilik mekanizmalarının bir örneğidir.

Mutasyonların çoğu nötral, yani etkisizdir.

Ani etkili olan mutasyonların bir kısmı faydalıdır. Eğer ki bir özellik evrimsel süreçte avantaj sağlamış ve seçilmişse, o özellik faydalı mutasyonlara örnektir; burun şeklinizden saç renginize kadar her bir özelliğiniz bir noktada atalarımıza avantaj sağlayan faydalı mutasyonların örneğidir.

Ani etkili olan mutasyonların büyük kısmı zararlıdır.

Popülasyon içerisindeki gen ve özellik dağılımlarının nesiller içerisindeki değişimi; yani evrimin ta kendisi. Çeşitliliğe sahip bir popülasyonun içerisinde bulunduğu çevre değişiyorsa, evrim de kaçınılmaz oluyor. Evrim, biyolojinin kalbidir; canlı dediğimiz her şey, özelliklerini bu süreç sayesinde kazanmıştır.

Ortama avantaj sağlayan varyasyon her ne ise, o (varyasyon) seçilmiş ve günümüze kadar ulaşmıştır. Varyasyon, popülasyon içinde bulunan ve seçilim yoluyla elenebilen ya da seçilebilen farklılıklardır.

Atların ve atalarının fosilleri, son 50 milyon yıldır durmaksızın daha iri olacak şekilde evrimleştiklerini göstermektedir. İşte bu, 'yönlü seçilimdir'. Yani milyonlarca yıl boyunca aynı yöne doğru seçilim gerçekleşmiştir. Seçilimin yönlü olması, onun bir bilinç tarafından yönlendirildiği anlamına gelmemektedir; yönlü olması, bir özelliğin belli bir yöndeki varyantlarının uzun zaman dilimleri boyunca avantajlı olmasından kaynaklanır.

İnsan dişilerinin vajinal açıklığı belli bir genişliğe sahip olduğu için, bebekler belli bir kilonun üzerinde doğamamaktadır. Dolayısıyla insan bebeklerinin irileşme miktarının bir üst sınırı vardır; aşırı kilolu bebekler doğum sırasında ölmekte ve hatta anneyi de öldürebilmektedir. Ancak aşırı zayıf bebekler de genellikle yeterli besine sahip olamadıkları için ölmektedirler. İşte bu, 'sabitleyici doğal seçilim' olarak bilinir. Bu seçilim türü iki uç özelliği eleyerek, orta değere sahip bireyleri seçmektedir.

Bir ormanda aşırı uzun boylu olan bitkiler, yüksek uçucular tarafından tozlaştırılmaktadır. Aşırı kısa olan bitkiler ise, yerde hareket eden canlılar tarafından tozlaştırılmaktadır. İkisi arasında boya sahip olanlar, kimi durumda dezavantajlı olabilmektedir. Çünkü onları doğrudan tozlaştıran canlılar bulunmamaktadır. Bu nedenle evrim, iki uç özelliği seçmekte, ama ortadakileri elemektedir. İşte bu, 'bozucu doğal seçilim' olarak bilinmektedir.

Seçilim, türleri yavaş bir şekilde değiştirmektedir. İlk birkaç nesildeki değişim, türü ciddi anlamda değiştirmeyebilir. Ancak doğal seçilim durmaksızın, on binlerce özellik üzerinde nesiller boyunca işlediğinde, kaçınılmaz olarak yepyeni türleri yaratacaktır. Bu süreç küçük adımlarla gerçekleşen değişimler yani mikroevrimdir ve birikince makroevrimi doğuracaktır.

Mikroevrim zaman içinde birikerek yeni türlerin ortaya çıkmasıyla makroevrimi oluşturur. Doğal seçilimin uzun zaman dilimleri boyunca on binlerce özellik üzerinde işlemesi sonucu kaçınılmaz olarak yepyeni türler ortaya çıkar; bu büyük ölçekli değişimler makroevrimdir.

Doğal seçilim, fosil kayıtlarında da gözlemlenmektedir. Örneğin atların ve atalarının fosilleri son 50 milyon yıldır durmaksızın daha iri olacak şekilde evrimleştiklerini göstermektedir. Balinaların ve atalarının fosilleri ise karasal memelilerin bacaklarını kaybettiğini ve torunlarında yüzgeçlerin evrimleştiğini göstermektedir.

Her canlının doğumundan ölümüne kadar üretip kullanabileceği enerjinin belli bir sınırı vardır. Eğer ki enerjinin büyük bir kısmı hayatta kalma mücadelesine giderse, üremeye, vücut bakımına, yavru bakımına daha az enerji kalıyor. Dolayısıyla bulunulan çevreye uyumlu olmak, enerjinin kullanımında verimliliği de beraberinde getiriyor; daha verimli ve daha uyumlu olan bireyler daha kolay hayatta kalıyorlar ve daha kolay ürüyorlar.

Adaptasyon, tanımı gereği doğal seçilim yolu ile olan evrim demektir. Eğer ki bir şey adaptasyon ise, o şey otomatik olarak evrim olmak zorundadır. Ancak her evrimsel değişim adaptasyon olmak zorunda değildir. Çeşitlilik üzerine etki eden doğal seçilim, adaptasyonları yaratır; adaptasyonlar bir araya gelerek canlıların evriminin sadece bir kısmını oluştururlar.

Bulunulan çevreye uyumlu olmak, enerjinin kullanımında verimliliği beraberinde getirir. Daha verimli ve daha uyumlu olan bireyler daha kolay hayatta kalıyorlar ve daha kolay ürüyorlar. Bunun kaçınılmaz sonucu, kendilerine ortama uyum sağlama avantajı veren genlerin gelecek nesile daha çok aktarılmasıdır.

Seçilim bilinçli bir aktör gerektirmez; çevresel baskılar ve rastgele varyasyonların etkileşimi sonucu uyumlu özellikler artar.

Tasarımın alternatifi olarak uyarlama/optimizasyon vardır; kademeli seçilim tasarım benzeri düzenli karmaşıklık üretebilir.

Kademeli olarak seçilimle işleyen adaptasyon süreçleri karmaşık yapıların ortaya çıkmasını sağlayabilir, bilinç gerekli değildir.

Türler nesiller boyunca değişebilir; Darwin'in çalışmaları canlıların sabit olmadığı ve nesiller boyu evrilebildiğini gösterdi.

Mutasyonların çoğu nötrdür, etkili olanların büyük kısmı zararlı, yalnızca küçük bir kısmı faydalıdır.

Doğal seçilim amaçsızdır; özelliklerin artışı çevresel şartların getirdiği avantajlara bağlıdır, istek veya amaç değil.

Yönlü seçilim, belirli varyantların uzun süre boyunca çevre tarafından avantajlı kılınmasından kaynaklanır; bu yön çevresel koşullara bağlıdır, bilinçli değildir.

Seçilim, fiziksel ve kimyasal sınırlara tabidir; özelliklerin büyümesi bu sınırlar yüzünden durabilir veya yön değiştirebilir.

Adaptasyon doğal seçilim yoluyla oluşan evrimsel değişimdir; adaptasyon zaten evrimin bir biçimidir.

Bazen popülasyon içinde gerekli çeşitlilik bulunmayabilir ve çevre değişirse tür uyum sağlayamayarak yok olabilir.

Ortamla etkileşimde bulunan varyasyon içinden çevre şartlarına en uygun olanların daha iyi hayatta kalıp daha çok üremesi ve böylece avantajlı genlerin popülasyonda artması sürecidir.

Hayır; seçilim bilinçli bir tasarım gerektirmez; uyarlama/optimizasyon süreçleri rastgele varyasyon ve çevresel baskılar sonucu ortaya çıkar.

Hayır; tasarımın olmadığı durumlarda bile kademeli uyarlanma karmaşık ve düzenli yapılar oluşturabilir, yani kaos şart değildir.

Çeşitlilik çevre değiştikçe bazı bireylere avantaj sağlar; yeterli çeşitlilik yoksa popülasyon yeni çevre koşullarına uyum sağlayamayabilir ve yok olabilir.

Mutasyonların çoğu nötrdür, ani etkili olanların büyük kısmı zararlıdır ve bir kısmı faydalıdır; faydalı mutasyonlar zaman içinde seçilerek özelliklerin ortaya çıkmasına katkı sağlar.

Her özellik geçmişte atalarımıza avantaj sağlayan faydalı varyasyonların ve mutasyonların birikimiyle oluşmuştur; bu yüzden hemen her morfolojik özellik bir zamanda avantajlı bir değişikliğin sonucu olabilir.

Evet; uzun dönemli bakteri deneylerinde yeni büyüklükler, sindirim özellikleri, üreme biçimleri ve hatta çok hücreliliğe geçiş gibi evrimsel değişimler gözlendi.

Ana tipler yönlü seçilim (tek yöne sürekli değişim), sabitleyici seçilim (uçları eleyen orta değeri koruyan) ve bozucu seçilim (iki ucu seçip ortayı eleyen) şeklindedir.

Hayır; fiziksel ve kimyasal sınırlar vardır, bu yüzden belirli özelliklerin sınırsız şekilde artması mümkün değildir ve yönlü seçilim bu sınırlara bağlı olarak yavaşlayabilir.

Adaptasyon, doğal seçilim yoluyla oluşan evrimsel değişim anlamına gelir; yani bir şey adaptasyon ise evrimsel bir değişimdir, ancak tüm evrimsel değişimler adaptasyon olmak zorunda değildir.

Doğal seçilimin keşfi ve evrim kuramının geliştirilmesi; 'evrimin babası' olarak anılması ve doğal seçilimin mekanizmasını ortaya koyması.