Vücut Büyüklüğü ve Üreme Hızı: Büyük Canlılar Neden Yavaş ve Az Ürüyor?

Dünya'nın en hızlı üreyen canlıları tek hücreli bakteriler ve arkelerdir. Bu canlıların boyları 0.2 ila 2 mikron arasında değişmektedir. Yani metrenin on milyonda birinin iki katı ile milyonda birinin iki katı arasında. Bu cümlenin sonundaki nokta bile, bir bakteriden onlarca kat büyüktür. Bu ufacık canlılar, 20 dakikada bir yeni nesil üretebilirler. Tabii hepsi bu kadar hızlı değildir, kimisi birkaç saatte bir, bazıları ise birkaç günde bir ürerler. Ancak neredeyse hiçbir çok hücreli bu üreme hızının yanına bile yaklaşamaz.

Forbes

Öte yandan dünyanın en yavaş üreyen canlıları arasında devasa boyutlarıyla misk öküzleri, kahverengi ayılar, filler ve balinalar gelmektedir. Bu hayvanların çoğu birkaç yılda sadece 1 defa üreyebilirler ve yavru sayıları da oldukça sınırlıdır. Çok hücreli canlılarda da daha ufaklara inildikçe, üreme hızının arttığı görülür. Örneğin bu saydığımız memelilerden çok daha küçük olan Virginia opossumu, Dünya'nın en hızlı üreyen memelileri arasındadır. Benzer şekilde, fareler, sıçanlar, vb. küçük kemirgenler de çok hızlı bir şekilde üreyebilirler.

Anchorage Daily News

Vücut büyüklüğü ile üreme arasındaki ilişki uzun süredir bilim insanlarının dikkatini çekmektedir. Örneğin, 1983 senesinde Oecologia dergisinde çıkan bir makalede, Dr. David Western 21 memeli türü üzerinde araştırma yapmış ve boyutları ile üreme hızları arasında matematiksel bir ilişki bulmaya çalışmıştır. Araştırma sonuçları, vücut büyüklüğü arttıkça, üreme hızının bu büyüklük artışının üstel olarak 2/3'ü olacak şekilde arttığını (daha doğrusu azaldığını) göstermiştir. Yani 1 birim kütleye sahip bir canlının 1 yavrusu olurken, 8 birimlik kütleye sahip bir canlının 8 yavru yerine 4 yavrusu olmaktadır. 64 birimlik kütleye sahip bir canlınınsa 64 yavru yerine 16 yavrusu olmaktadır.

Daha net anlaşılması için tersten gidelim: 100 bireyden oluşan ve her biri 1 birim büyüklükte olan bakteri popülasyonu, 1 nesil sonra eğer hiçbirinin ölmediği varsayılırsa, 100 yavru yaparak 200 bireye ulaşacaktır. Ancak ondan 1.000.000 kat büyük olan bir hayvan türü, 1 nesil sonra 1.000.000 adet yavru üretmek yerine, yalnızca -yaklaşık olarak- 10.000 yavru üretebilecek ve hiçbiri ölmezse 1.010.000'lik bir popülasyona ulaşacaktır, 2.000.000'a değil. Ki ölme ihtimalleri vs. de bu hesaba katılırsa, büyük canlıların neden az sayıda üredikleri anlaşılabilecektir. Örnekler bu şekilde sürdürülebilir. Bir misk öküzü ya da balinanın, bir bakterinin trilyonlarca katı büyüklüğünde olduğu düşünülürse, bu faktörün önemi anlaşılır.

Bu durum dahi evrimsel biyoloji ile net bir şekilde izah edilebilir: Canlılar, çevrelerinin sınırlandırması olmaksızın büyüyemezler. Bir diğer deyişle, hiçbir canlı türü, çevresinden bağımsız olarak, sonsuz miktarda çoğalamaz. Çünkü besin kaynakları ve yaşam alanları sınırlıdır. Dolayısıyla, canlı kütlesi arttıkça, türün kapladığı alan artmakta, bu sebeple üreme hızı düşmektedir. Örneğin bakteriler çok hızlı ürüyor olsalar bile, boyutları o kadar küçüktür ki aşırı çoğalmaları sorun yaratmaz. Zaten bakteriler bile çevrelerine bağımlıdırlar ve bu sebeple bir noktadan sonra onlara da besin yetmeyerek popülasyonları küçülür. Benzer şekilde, büyük canlıların kapladıkları alanın sınırlandırılması, evrimsel süreçte yavru yapma sayılarının azalmasıyla çözülmüştür. Çünkü çok sayıda yavru veren ve çok alan kaplayan türler kısa sürede kaynaklarını tüketerek evrim sahnesinden silinmişler, daha az sayıda ya da daha ufak yavrular üretenler avantajlı konuma geçmişlerdir. Üstelik çok hızlı üreyen türler, nesilleri çok hızlı atladıkları için, çok daha hızlı evrim geçirirler. Ayrıca hızlı üreme, daha fazla genetik hata yapmaya neden olur ve bu da çeşitliliği çok daha hızlı arttırır.

Sadece bununla bile evrim tarihinde insanlara soru işareti gibi gelen birçok nokta izah edilebilir: Kambriyen Patlaması'nda inanılmaz bir çeşitlilik artışı olmuştur; çünkü yaşam alanları o dönemde sınırsızken, bu alanları işgal eden ve hızlı üreyen büyük canlılar bulunmuyordu. Bunların evrimi, bir anda inanılmaz bir üreme hızı, dolayısıyla inanılmaz bir evrim hızına neden oldu. Benzer şekilde, denizlerden karalara çıkış, karasal canlıların inanılmaz seri ve çeşitli biçimde evrimine neden olmuştur; çünkü o zamana kadar karalar bitkiler ve böcekler hariç hiçbir büyük yapılı canlı tarafından işgal edilmemiştir. Bu da, yüksek evrim hızı demektir.

Elbette durumun istisnaları bulunmaktadır; örneğin Agama atra atra alttürüne ait kertenkeleler, yakın akrabalarından daha iri olmalarına rağmen daha fazla üremektedirler. Ancak genel olarak türlerin boyutları ile üremeleri arasındaki ilişki öylesine kuvvetlidir ki, dinozorların yok olmasına sadece bu açıdan yaklaşarak açıklamalar getiren bilim insanları da bulunmaktadır. Dolayısıyla kuramın isabetli olduğu söylenebilir.