Hayatın Kökleri - 4

Anlattığımız olayın benzeri, bugün laboratuvarda
gözlemlediğimiz bakterilerin cinsel birleşmesidir.
Belki de evrimin erken aşamalarında olanların çok
benzeri. Belirli bakteri hücreleri erkeklik yani verici
özellik, diğerleri dişilik yani alıcı özellikle taşıyorlar.
İki cinsin zar yüzeylerinin yapısı birbirini
tamamlıyor ve bu yüzden karşılıklı çekiciliği var.
Karşı cinslerden hücreler biraraya geldikleri
zaman, birbirine dokunan zarlarda bir tünel açılır,
böylece hücrelerin içindekiler arasında ilişki sağlanır.
Erkek veya verici bakteri, bundan sonra kendi
DNA'sını tünelden dişi veya alıcı bakteriye aktarır.
Bu işlem düzenli bir hızla gerçekleşir ve tamamlanması,
yani bütün erkek DNA'nın dişi
DNA'ya taşınması iki saat kadar zaman alır.
Çoğunlukla birleşme erkek DNA'nın yalnızca bir
kısmı dişiye girdikten sonra kendiliğinden kopar.
Kalan parça dişinin DNA'sını zedelemeden içinde
durmaya devam eder. Laboratuvarda birleşmekte
olan eşleri, içine yüzdükleri solüsyonu hızla karıştırarak
ayırabiliriz. Böylece insan kaç erkek
genin dişiye gireceğini tam olarak denetleyebilir.
Belirlenmesi gereken önemli nokta, dişiye aktarılan
genlerin onun kendi bilgi deposunun bir parçası
haline gelmesidir. Erkek genler eşit koşullarla dişi
genlerle birleşirler, daha sonra dişi hücre bölündüğü
zaman, yeni hücreler hem erkek hem dişi
genlerini içerirler. Sonraki bütün kuşaklarda da bu
böylece sürer.
İki cinsin başlangıcı da böyleydi. Bakterilerin
çiftleşmesi, seksin amacım açıkça gösteriyor. Değişik
iki kaynaktan gelen farklı DNA'ları birleştirebilmektir
bu amaç.
Tek Hücrenin Ötesinde Seks
Tek hücre aşamasımn ötesinde organizmaların
karmaşıklığı arttıkça, DNA'nın iki hücrenin birbirine
yapışmasıyla karıştırılması olanaksız hale
geldi. DNA'ları birleştirmek için özel araçlar geliştirmek
gerekti.
Amaç yine aynı kaldı: Organizmanın DNA'sını
içeren bir tek hücreyi, başka bir organizmanın DNA
içeren tek hücresiyle yanyana getirmek. Özel organlar
gelişti bunun için: dişide yumurtalıklar, erkekte
testisler oluştu. Bu organların herbiri tek
hücreler üretmeye başladılar. Bu tek hücreler bakteriye
benzer bir yapıya sahiptirler; karşılaştıkları
zaman karışabilirler. Böylece DNA'ları da bir tek
hücre içinde döllenmiş yumurtada yeni bir karışım
yaparlar.
Bütün beden hürcelerimizin birbirinin aynı birer
çift DNA içerdiğini ve her çiftteki bir dizinin anneden,
bir dizinin de babadan gelen DNA olduğunu
hatırlayacaksınız. Eğer sperm ve yumurtanın herbiri,
beden hücreleri gibi, anneden ve babadan alınmış
iki tam DNA dizisi taşısaydı, birleşmeleriyle tek
hücrede tam dört DNA dizisi olacaktı. Bu olanaksız
bir durum. Açıkça görülüyor ki beden hücrelerinin
içinde bulunan DNA miktarı, DNA sperm veya yumurta
olarak paketlenmeden önce yarı yarıya azaltılmak
zorunda. Bu çok temel işlem yumurtalık ve
testislerde yapılıyor. Buralarda biri anneden biri
babadan standart iki dizi DNA içeren hücreler, bu
iki diziyi birbirine karıştırarak anadan ve babadan
eşit miktarda gen alan iki yeni DNA haline getiriyorlar.
Bu karıştırılmış tek hücre bölündüğü
zaman, onu oluşturan DNA'lar ortaya çıkan yeni
hücrelerde de yer alıyorlar. İşte bu yeni hücreler
erkekte sperm, dişide yumurtadır. Böylece her
sperm ve yumurta, içinde sperm veya yumurtayı
yapan bireyin anne ve babasından gelen özellikleri
karışık olarak taşıyan bir DNA dizisi almış olur.
Sonra sperm ve yumurta birleştiklerinde, döllenmiş
yumurta hücresi yine iki tam DNA dizisini içerir.
Yaşamın bu temel işlemini anlamak kolay değil.
Şekil yardımıyla üzerinden yeniden geçelim, yumurta
ve spermin birleşmesinden (döllenmeden)
başlayarak:
1. Sperm ve yumurtanın herbiri tam bir gen dizisini
içerir.
2. Sperm ve yumurta, içinde anneden tam bir gen
dizisi, babadan tam bir gen dizisi bulunan bir döllenmiş
yumurtayı oluşturmak için birleşiyorlar.
3. Döllenmiş yumurta bölünüyor ve bu hücre bölünmesi
tam bir yetişkin oluşana kadar sürüyor.
Milyarlarca hücrenin hepsi döllenmiş yumurtanın
sahip olduğu aynı çift gen dizisini taşıyorlar. Her
çiftin içinde bir dizi gen anneden, bir dizi gen babadan.
4. Yetişkinin testis veya yumurtalıklarındaki
cinsel hücrelerde; a) annenin gen dizisi babanın gen
dizisiyle karıştırılır, b) cinsel hücreler, her hücrede
bir karışık (ana-baba) gen dizisi olmasını sağlayan
özel bir biçimde bölünürler. Bu hücreler gelişerek
döngüyü yeniden başlatmaya hazır sperm ve yumurtayı
oluştururlar.
Bana öyle geliyor ki yukarda anlattıklarımızı
açıklamanın başka bir yolu daha var:
1. Sperm ve yumurtanın iyi karıştırılmış birer
deste iskambil kağıdı olsun. Desteler görünüşte kağıtların
biçimi ve sayısı olarak aynı ama kağıtların
sırası herbirinde baştan sona farklı olsun, kağıtların
sırası DNA'daki basamakların (nükleotidlerin) eşdeğeridir.
2. Sperm ve yumurta iki tam ve ayrı desteden
oluşan döllenmiş yumurtayı oluşturmak üzere birleşsinler.
3. Tekrarlayan hücre bölünmesi herbiri döllenmiş
yumurtadaki iki destenin kopyesi ikişer deste kart
içeren milyarlarca hücreye yol açar.
4. Yetişkinin cinsel hücrelerinde:
a) Desteler bir tek 104 iskambil kağıtlık deste
yapmak için karıştırılırlar.
b) Bu deste kesilerek tam ikiye ayrılır; cinsel
hücreler bölününce her yeni hücrede bir 52'lik deste
bulunur.
DNA'yı Karıştırmanın Diğer Yolları
Evrimin DNA karıştırma yöntemlerinden sonra,
biz bilim adamlarının DNA birleştirmek amacıyla
bulduğumuz teknikler hakkında da bir şeyler söylemek
uygun görünüyor. Yeniden birleştirilen (rekombinant)
DNA'lar araştırması, üzerinde çalışma
yapmak için büyük miktarlarda gen elde etmek
amacıyla değişik organizmaların canlı hücrelerinden
DNA'ları birleştirmek konusunda yapılır.
Bu konu kamunun ilgisini gittikçe daha çok
çekmektedir.
Bakteriler, ana DNA parçalarına (kromozomlara)
ek olarak plasmid denilen daha küçük bir başka
DNA molekülünü de içerirler. Plasmid DNA, düz
değil daha çok yuvarlak biçimlidir. Bakteriden içeri
veya dışarı oldukça kolay girip çıkabilir. Plasmidlerin
bu iki özelliği DNA birleştirme araştırmalarında
kullanılmalarına yol açmıştır.
Plasmid belirli bir enzimle karşılaştığı zaman
yuvarlağı açılıp düzelir. Aşağıdaki resimde plasmid
esas ölçüsünden çok fazla abartılarak gösterilmiştir.
Sonra herhangi bir kaynaktan bir parça
bildiğimiz düz DNA, açılmış plasmid DNA'yla karıştırılır,
iki DNA birleşir. Gerçekte plasmid DNA
ve diğer DNA'dan oluşan daha büyük bir yuvarlak
oluşur. Eğer diğer DNA parçası diyelim insandan
alınmış olsaydı, bir parça olacaktı. DNA'sı içeren bir
bakteri plasmidimiz olacaktı. Yeniden birleştirilmiş
DNA'yla anlatılmak istenen budur. Böyle üretilmiş
bakteri plasmidleri, bakteri hücrelerine tekrar girebilirler
ve bu bakteri hücreleri bölünmeyi sürdürür,
yeni hücreler arttıkça, "yabancı" genleri olan
plasmid de artacaktır.
Bu tekniği kullanan bilim adamının amacı, aslında
herhangi bir kimyasal çoğaltma sağlamaya
benzer. Çalışmak için belirli genlerden bol miktarda
elde etmek gerektir. Birçok biyolog bu yönteme biyoloji
araştırmaları için bulunmuş en değerli araçlardan
biri gözüyle bakar. Kuşkusuz bu yöntem,
embryogenetikteki gen kontrolünde ve kanser
araştırmalarındaki sapmış gen kontrolünde, rakipsiz bir
anahtar rolü oynayacaktır. Diğer yandan ileride,
tıpta kullanılan insülin gibi önemli proteinleri,
genler aracılığıyla büyük miktarlarda yaptırabilmemizi
de mümkün kılacaktır.
Daha uzak bir olasılık da; bakterilerde üretilmiş
insan genlerinin, belirli bazı genlerinde kalıtımsal
bozukluk bulunan kişilerde gen-değiştirme tedavisinde
kullanılabileceğidir.
Evrim, sonsuz genişleyen "çeşitliliğin" tarihidir.
DNA'da sürekli mutasyonlar, DNA'nın sürekli cinsel
karışımı bireyler arasında bir sürü farklılık yarattı.
Bireysel farklar birikmeye devam ederken
cinsel karışım artık yalnızca benzer organizmalar
arasında gerçekleşebildi. Böylece, yeni türler ayrı
ayrı evrimleşmeye başladılar. Bundan sonra
DNA'nın cinsel karışımı yalnızca o türün üyeleri
arasında oldu. Bu yolla, her tür kendisi için yararlı
olan bir dizi geni koruyabildi ve gittikçe genişleyen
fazla genler koleksiyonunun getireceği gereksiz
yükü önledi. Ama şunu da unutmayalım ki aynı
türün bireyleri arasındaki farklılıklar ve türler
arasındaki farklılıklar da aynı temele, DNA değişimine
dayanır.
Şimdi, değişimin önemli bir şartını vurgulamalıyız.
Boşlukta değişmenin anlamı yoktur.
Değişen bir organizmanın başarısı ve başarısızlığı,
çevrenin değişmeyi nasıl karşıladığına göre ölçülebilir.
Çevre biyolojik değişimin sonucunu yargılar.
Bundan sonraki bölümde; mutasyonu, seksi
ve doğal seçmeyi, evrim resmini tamamlamak için
biraraya toplayacağız.

Vİ. BÖLÜM
Doğal Seçme
Aynı yaşta ve aynı derecede sağlıklı, biri şişman
biri zayıf iki insan kuzey Atlantik denizinde sandaldan
suya düşseler, şişman insanın yeniden karayı
görmesi olasılığı daha kuvvetlidir. Bunun iki
nedeni vardır. Birincisi; balinalar, fok balıkları ve
benzerlerinde de gördüğümüz gibi yağ soğuğa karşı
çok iyi bir yalıtımdır. İkincisi, yağ sudan hafif olduğu
için şişmanın su yüzünde durmasını kolaylaştırır.
Bundan alınacak ders, bir organizmanın belli
özelliklerinin değeri veya yararlılığı ancak kendisinin
içinde bulunduğu çevreyle bağıntılı olarak
değerlendirilebilir. Çok yağ yükü taşımak birçok
durumda kötü sayılsa da şişman biri Kuzey Atlantik'te
denize düşerse, deniz şişmanlığın değerini
yargılayacaktır. Atlantiğin vereceği hüküm şişmanlığın
bu durumda yaşamı sürdürmek için iyi bir
özellik olduğudur.
Çevre ve Değişme
Şişman ve zayıf denizciler örneği, anlatmak istediğim
noktayı dramatize etmeme yardımcı oldu.
Ama aslında değişim ve çevre arasındaki ilişkinin
candamarını bulmak için bireyler yerine, kuşaklar
boyunca canlı nüfusları ve bunların yavrularını gözönüne
almalıyız. Belirli bir çevrede yaşayan anababa,
değişmiş bir DNA'yı çocuklarına geçirirlerse
o çocuklar, onların çocukları ve bütün izleyen kuşaklar;
1) anababa benzeri, 2) anababadan daha iyi,
3) anababadan daha kötü bir yaşam sürebileceklerdir.
Bu üç durum bölünen hücrelerle
daha şematik olarak gösterilmiştir.
Prensip olarak, DNA'daki değişmenin başarısını
ölçmek kolaydır: Değişme görüldükten sonra birkaç
kuşakta yaşayan bireyleri sayın; eğer yeni bireylerin
sayısı, değişme zamanındaki bireylerin
toplam sayısını geçiyorsa, DNA'daki özgün değişme
yararlı veya başarılı, eğer organizmaların sayısı
azalmışsa değişme zararlı olmuştur.
Benzer düşünceler, türler ve organizma nüfusları
mutlu yaşayıp giderken çevre koşullarında değişmeler
olunca da akla gelir. Türün yavru yapma
yeteneği artacak veya azalacaktır. İkinci durumda,
yavaş yavaş yokolma, ancak DNA'da başka bir değişme
olup yeni çevrede daha iyi üremeye yol açan
bir farklılık gelişirse önlenebilir.
Değişme ve doğal seçme arasındaki bu basit ilişkilerin
altında evrimin anahtarı yatar. Değişen
protein demektir; değişen protein değişen organizmaya
yol açar. Yeni organizma, içine doğduğu
çevreyi kendisi seçmemiştir. Kendilerinin ve yavrularının
daha iyi koşullarda yaşamasına neden
olacak değişimlere uğramış organizmalar çoğalırlar;
dezavantajlar değişimlere uğrayanlarsa ölüp gitmeye
eğilimlidirler. Doğal çevre, iyi dayanabilme
yeteneğini organizmalar yararına, dayanamayanların
ise zararına olarak, seçme yapar.
Evrimsel başarının veya başarısızlığın, hiçbir
zaman anında veya tek organizma örnekleri üzerinde
ölçülemeyeceğini biliyoruz. kuzey Atlantik'te
denize düşen arkadaşlarımız için de durum aynı.
Ölçme ancak büyük nüfuslar ve birçok kuşaklar incelenerek
yapılabilir.
Çevre, türlerin yavru yapma yeteneği üzerine
etki yapar. Üreme oranı, çevreye uyum ve evrimsel
başarının kritik göstergesidir.
Raslantı
Raslantının evrimi de temelden etkilediğini gözden
kaçırmayın. DNA'nın mutasyonla nasıl değişeceği
raslantıya dayanan bir konudur. Bir anabananın
hangi özelliklerinin DNA'nın cinsel karışımı
sonucu yavruda ortaya çıkacağı da bir raslantı
konusudur. Birleşecek çiftleri karşılaşması da
öyle. Ve çevrenin değişen organizmalar arasında
yapabileceği doğal seçme de raslantının elindedir.
Kısaca, yaşamın kökleri raslantının derinliklerinde
gömülüdür diyebiliriz.
Şişeler Örneğine Yeniden Bakış
Birinci bölümdeki kıyıya vuran şişeleri anımsıyor
musunuz? Gelin yeniden şişeleri organizmalar gibi
düşünelim. Şişenin kaderini değiştiren raslantısal
olay, bir şişe "mutasyonu"da diyebilirsiniz isterseniz,
kapağın bilinçsizce yeniden yerine yerleştirilmesidir.
Etkin çevre ise, içine kapaklı kapaksız
birçok şişenin atıldığı deniz. Deniz seçmeyi
yapınca, kapaksız şişeler dibi boylarlar; kapaklı şişeler
kıyıya vurana kadar deniz üstünde yüzüp
kurtulmayı başarırırlar.
Şimdi, değişme ve doğal seçme örneği olarak şişeleri
seçmenin bir yanlışlık olduğunu görebiliriz.
Çünkü şişeler türlerini sürdürmek için üreyemezler.
Bu öykü, bir iki cinsel yönden aktif şişeye
kapak takılsaydı ve kapaksız şişelerle birlikte
denize atılsalardı daha iyi bir örnek olacaktı. Böylece
şişeler hala üreyebilme olanakları varken kıyıya
ulaşabileceklerdi. Çiftleşecekler, çocukları, torunları
olacak ve bu böyle sürüp giderken, kıyıda
gittikçe gelişen bir kapaklı şişeler topluluğu oluşacaktı.
Şişelere cinsellik vermişken, şişe evrimini bir
adım daha ileri götürebiliriz. Diyelim kıyımız bir
zaman geçtikten sonra taşlı hale geliyor, öyleki her
yükselen alçalan gel-gitle şişeler kıyıya çarpıyorlar.
Kalın cam şişeler bu duruma dayanabilecek, ama
ince şişeler kıyıya çarptıkça kırılacaklardır. Kalın
şişeler kadar, okyanusta batmaya karşı koyabilen
ince şişelerinde şimdi açık seçik bir dezavantajı var.
Bazıları birkaç yavru yapmayı başaracaklar ama
çoğu yapamayacak. Yavrular daha büyük bir taş
tehlikesiyle karşılaşacaklar ve kısa zamanda ölecekler.
Birkaç kuşak sonra, kıyıda yalnızca kalın
şişelerden oluşan bir yığın görülecek.
Pervaneler
Bir zaman önce İngiltere'de Birmingham'da bir
çeşit beyaz pervane yaşıyordu. Bu pervaneler, beyaz
kabuklu kayın ağaçlarıyla beslenip, onların üzerinde
göze çarpmayan renkleriyle pervane yiyerek
geçinen kuşlardan gizlenebiliyorlardı.
Yıllar geçtikçe Birmingham büyük ölçüde endüstrileşti.
Havadaki is zamanla ağaçları kararttı.
Böylece beyaz pervaneler göze görünür oldular. Kararmış
ağaç kabukları üzerinde kuşların gelip onları
yemelerini bekler gibi oturuyorlardı. Sonuç olarak,
nesiller geçtikçe pervane nüfusu tükenecek
kadar azaldı.
Bu dönem süresince, zaman zaman koyu gri pervanelere
rastlanmaya başlandı. Ağaçların gri kabukları
üzerinde bunların çok iyi gizlenme olanağı vardı.
Sayıları hızla arttı ve sonunda bu yeni pervanelere
bölgede bolca rastlanmaya başlandı.
Bu öykü, çevre ve organizma arasında oynanan
oyunu çok güzel anlatıyor. Koyu renk ağaç kabukları
ve böcek yiyen kuşlar, açık renk pervanelerin
aleyhine doğal seçme yapan bir çevre
oluşturuyorlar, nüfuslarının yok olmasına neden
oluyorlardı. Bu sırada ortaya çıkan raslantısal bir
mutasyon, koyu renk pervanenin oluşumuna yol
açtı. Daha önceleri, ağaçlar açık renk iken böyle bir
mutasyon zararlı olacaktı, oysa şimdi yararlı oluyor.
Koyu renk pervaneler barış içinde çiftleşip
üreyebiliyorlar.
Başka bir deyişle kendileri ve onları izleyen kuşaklar
gelişiyorlar. Değişen çevrenin ve geçmişindeki
raslantısal mutasyonların, toplam etkisi
nüfusunun karakterine tam bir değişmeye neden
oldu.
Bakterilerde Mutasyon
Bakteriler, evrimsel değişmeyi (doğal seçmeyi)
incelemek için çok uygun deney modelleridirler.
Hepsi safkandır, nüfusun bütün bireyleri birbirinin
aynıdır, çünkü hepsi aynı bakteriden üremişlerdir.
Her yarım saatte bir yeni bir kuşak doğar, böylece
kuşaklar üzerinde nüfus durumunu makul bir süre
içinde izleyebilirsiniz.
Şimdi isterseniz, laboratuvarda bir cam kavanoz
içindeki bakterilere Birmingham'ın pervanelere
yaptığına yakın bir şey yapalım, uygun olmayan bir
çevre yaratalım. Kavanozdaki sıvıya bir damla antibiyotik
streptomisin ekleyelim.
Bu bakteriler için felakettir. Çünkü bu, ilaç onlar
için ölüm demektir. Büyüme çok geçmeden yavaşça
durur ve hücreler ölmeye başlarlar. Bir iki saat
içinde bütün hücreler ölmüş gibidir.
Canlı hücre kalıp kalmadığını anlamak için bir
test yapabiliriz. Milyonlarca ölü hücre içinde yaşayan
bir iki hücre olduğunu görürüz. (diyelim on
taneden az). Dahası, bu ender canlı hücrelerin
streptomisinin varlığına rağmen çok iyi üreyebildiklerini
gösterebiliriz.
İlaçtan hiç rahatsız olmadan, Streptomisine dayanıklık
özelliğini aktararak ürüyorlar. Tek tük
yaşamını sürdürebilen bakteriden çoğalan bütün
gelecek kuşaklar, bu ilaca dayanıklılık özelliğini
kalıtımla alırlar. Bu olayın açıklaması nedir? Son
derece büyük bakteri nüfusu içinde (milyonlarca
hücre) bir şansımız var; belki de on milyonda bir
hücrenin kendisini streptomisin varken veya yokken
ortaya çıkabilir, çünkü DNA içinde tümüyle
raslantısal bir değişmedir bu. Eğer streptomisin olmasaydı,
bu mutasyonun oluştuğunu bilmeyecektik.
Streptomisinin varlığıyla, dayanıklı
organizmalar seçildiler, çünkü bu organizmaların
avantajları vardı. Streptomisine dayanıklı hücreler,
bundan sonra kalabalık bir nüfus oluşturana kadar
bölünmeyi sürdürdüler. Yararlı mutasyon geçirmemiş
ilk bakteriler, yaşamı o belirli çevrede
sürdürecek olanakları olmadığı için ölüp giderler.
Temelinde, bu öykü de pervanelerinkine benziyor.
Çorbaya Geri Dönelim
İkinci bölümde, yeryüzündeki ilk hücreden üreyenlerin
içinde doğdukları zengin çorbayı oburca
tüketmelerine bir göz atmıştık. Şimdi de bir organizmanın
besin tüketme yeteneğinin (besin alıp,
şeker gibi bileşiklerden enerji üretmek anlamında)
özel enzimlere nasıl bağımlı olduğunu resmimize
işleyeceğiz. Hücrelerdeki enzimler olmasaydı, şeker
kullanılamazdı. Biz de bağırsaklarımızdaki enzimler
olmasaydı buna benzer bir durumla karşılaşacaktık;
elimizin altında besin maddeleri bulunduğu
halde, onları bedenimize alıp yakamayacaktık.
Yeryüzündeki ilk hücrenin çorbada
bir veya daha çok şeker benzeri kimyasal maddeyi
kullanma yeteneği vardı, ama çorbada mevcut
bütün kimyasal madde türlerini tüketemeyeceğini
düşünmemiz akla yakın. Böylece kullanabileceği
cinsten bütün maddeleri bitirdikten sonra, "askıya
alınmış canlılık durumunda" bekleyecekti. Bugünkü
bakteriler besin olarak gereksindikleri kimyasal
maddeler tükenince aynı şeyi yapıyorlar; yalnızca
durup bekliyorlar. Çorbanın içinde bekleşen
milyarlarca hücrenin arasında, uzun dönemler sonunda
raslantısal mutasyonlar görülebilirdi. Bu
mutasyonlardan bazıları, bir organizmaya başka bir
kimyasal maddeyi kullanabilme yeteneği kazandırınca
da organizma yeniden üremeye başlayabilirdi.
Bu yolla çorba, en sonunda içinde durmadan
artan çeşitli canlı organizmalar tarafından
tüketilecekti.
Vahşi Doğada Evrim
Şimdiye kadar üzerinde durduğumuz örneklere,
evcilleşmiş evrimden örnekler denebilir. Nüfusta
"tek" bir değişme ve bu değişmenin lehine veya
aleyhine doğal seçme arasında çok açık bir ilişki
vardır. Laboratuvarda kullandığımız yaratıklar çoğunlukla
safkan üreyenlerdir, yani genetik olarak
aynı, en azından bir mutasyon belirene kadar her
birey aynıdır bu deneylerde.
Etrafımızdaki doğal dünyada aynı prensipler geçerliyse
de, durum daha karışıktır. Safkan yavruları
doğada nadiren görürüz. Aslında Darwin'i
şaşırtan, onun dikkatini çeken ve bizi de etrafımıza
baktıkça şaşırtacak olan, canlı varlıkların çok
büyük çeşitliliğidir. Yalnızca değişik türden yaratıkların
çeşitliliği değil, türlerin kendi içlerindeki
çeşitliliği de. Türler içinde ölçmek için ele alınan
hemen hemen her özellik, büyük çeşitlilik gösterecektir.
Yalnızca insan türüne baksak, hepimiz
insan olsak da birbirimizden çok farklıyız. Hayvanlar
için de aynı durum söz konusu; kürkün kalınlığı,
koşma ve tırmanma hızı, dişlerin uzunluğu
ve keskinliği, uzunluk, ağırlık, güçlülük, görme,
işitme, karşı cinse karşı çekicilik, bunların hepsi
bireyden bireye çok farklılık gösterir.
Safkan bir fare kuşağında bu özellikler dizisini
ölçerseniz bir farklılık bulamazsınız. Bütün hayvanlar
birbirinin aynıdır.
Çeşitlilik evrimin işlemesine olanak sağlar. Darwin
ve Wallace, çeşitliliğin nedenini bilmedikleri
halde (DNA'nın mutasyonu ve cinsel karışımı),
önemini kavrayıp teorilerini bunun üzerine kurdular.
Şimdi herhangi bir canlı toplumunun, gelişme
tarihinin herhangi bir zamanında, DNA'sı
içinde çok büyük sayıda birikmiş değişme taşıdığı
düşüncesini kavramaya çalışmalısınız.
Canlı toplum, gerçekte, bütün geçmiş DNA
değişikliklerinin ve çevrenin yaptığı bütün geçmiş
etkilerin deposudur. Bu, topluluk içindeki bireylerin
büyük çeşitliliğinin nedenidir. Doğal seçme işte bu
çeşitliliği kullanarak topluluğun daha çok gelişmesini
sağlar.
İsterseniz yalnızca bir değişken alalım, örneğin
koşma yeteneğini düşünelim. Açık havada bir düzlükte,
büyük bir geviş getirenler sürüsü içinde, saptayabileceğimiz
en yüksek hızlar geniş bir farklılık
gösterebilir. Kıyıda köşede gizlenip bekleşen bir
sürü aslan varsa, en hızlı koşanın yaşamını sürdürme
ve üremede daha çok şansı olacaktır. Böylece,
kuşaklar sonra çevrenin kazandırdığı dengeyle,
sürü hızlı koşanlar bakımından zenginleşecek,
sürünün hızı artacaktır.
Siz de birtakım özelliklerin ortaya çıkışında etkili
olan benzer güçleri gözleyebilirsiniz:
Çevrede Değişiklik-Doğal Olarak Seçilen Özellik
Ormandan düzlüğe-İyi koşan bacaklar
Düzlükte yırtıcı hayvanların ortaya
çıkışı-Daha iyi koşan bacaklar
Orman tabanından ağaçlara-Daha iyi kavrayan kollar
Yerden havaya-Daha hafif kemikler, daha uzun
kollar ve tüyler
Sıcaktan soğuğa-Kürk, ter gözenekleri
Et yemekten ot yemeğe-Kısa otlama dişleri
Evrimin Amacı Var mı?
Evrimi anlamanın zorluklarından biri, insana
nedeni var gibi görünen değişmelerin aslında evrim
sürecinde yalnızca raslantıya dayanan olaylar olmalarıdır.
Örneğin daha küçük hayvanların bol olduğu
bir çevrede, ot yiyen bir türün gittikçe et çiğnemeye
yarayan dişler geliştirmesi görülüyorsa, bu
değişme anlaşılabilir: Yaşamı sürdürecek olanlar,
öbür hayvanları yemek zorundadırlar ve et çiğneyen
dişler bu olanağı sağlayacaktır. Burada, çevrenin
hayvanları kendi yararlarına değişme yapmaya
yönlendiriyormuş gibi bir amacı olduğu düşünülebilir.
Bunu destekleyen bir düşünce biçimini
savunan T.D. Lysenko, Stalin ve Kruşçev, bütün
Sovyetler Birliği'ni neredeyse otuz yıl süren bir
komik operaya sürüklediler. Bir çevrenin bir hayvan
nüfusuna değişim öğretmesini sağlayan, düşünülebileceğimiz
hiç bir yöntem olmaması yanında
olaylar da bu şekilde gelişmez. Daha ziyade, bir
hayvan nüfusu diş biçimi ve büyüklüğü bakımından
raslantısal değişimler sonucu büyük bir çeşitliliğe
rakip oluyor.
Nesil tekerleğinin her dönüşüyle, diğer hayvanları
öldürebilecek ve etlerini çiğneyebilecek diş
yapısı olanlar, diğerlerine göre, yaşamı sürdürme ve
yavru yapma açısından daha şanslı oluyorlar.
Yavaş yavaş kuşaklar boyu süren doğal seçmeden
sonra, et yiyen hayvan türü gelişecektir. Bu işlem
tamamen amaçtan yoksundur.
Seçme kelimesi, belki de burada yanlış anlamaya
neden oluyor, çünkü amacı da çağrıştırıyor. Çevre,
tabii ki tümüyle pasiftir. İyi veya kötü değişmelerin
ortaya çıkmasına neden olmaz. Değişmeler kendiliğinden
belirir (mutasyonla ve cinsel karışımla)
ve bir defa gerçekleştikten sonra bir hayvana çevreye
daha iyi uyma şansı verebilir.
Bir an için dönüp pervaneler örneğine bakın.
Büyük bir beyaz pervane nüfusu içinde yer yer gri
pervanelerin bulunması, tümüyle raslantısal bir
olaydır ve gri renge olan "gereksinimden" bağımsızdır.
Olay, gri ağaçlar döneminde görülebildiği
sıklıkta, beyaz ağaçlar döneminde de ortaya çıkabilirdi.
Ağaçlar, griliğe yönelten bir mutasyonun
belirmesini desteklemiyorlar. Yine de aynı raslantı
gri ağaç döneminde olursa, gri pervanelerin yaşamlarını
sürdürüp yavru yapmaları olanağı artıyor.
Koyu renk ağaçlardaki kuşların düşman olduğu
pervanelerin durumu, düzlükte arslan tehlikesi altındaki
hızlı koşucunun durumuyla aynıdır. Bu
basit ilişkiyi gördüyseniz, Darwin ve Wallace'nin
yeryüzündeki yaşamın geniş çeşitliliğinin verdiği
ilhamla buldukları evrim prensiplerini kavradınız
demektir.
İnsanlarda Mutasyon ve Doğal Seçme
İnsanlar daha basit canlı biçimlerinden, mutasyon
ve cinsel karışımla evrimleştiler; tıpkı bakteri
ve pervanelerde olduğu gibi. Şimdi bile işleyen
olgunun bazı yönlerini görebiliriz. İnsanlarda bazı
mutasyonlar, bedende önemli bir işlevi olan bir proteinin
değişmesinin neden olduğu bir hastalık biçiminde
ortaya çıkabiliyor. Proteinin işlevini yerine
getirmeyi başaramaması bir hastalık nedeni olabiliyor.
Bugün bu nedenle oluştuğu bilinen bir sürü
genetik hastalık var; herbirinde değişik bir protein,
çoğunlukla bir enzim iyi işlemiyor. Daha önce sözü
geçen orak gözeli kansızlık (bölüm V) örnek gösterilebilir.
Burada DNA'daki bir mutasyonel değişim,
değişik hemoglobin moleküllerinin üretimine
yol açıyor. Değişmiş hemoglobin molekülleri, içinde
taşındıkları kırmızı kan hücrelerinin (alyuvarların)
biçimini değiştirip hastalığa neden oluyorlar.
Bu hastalık üzerine söyleyecek iyi şeyler pek yok.
Ancak, Afrika'da sıtmanın yaygın olduğu yerlerde
yaşayan orak gözeli kansızlık kurbanları, hastalıkları
sayesinde sıtmaya karşı korunmuş durumdalar!
Sıtmaya, alyuvarlara yerleşip hastalık
yapan bir asalak neden olur. Bu asalaklar, orak biçimli
hücrelerden hoşlanmazlar, onun yerine daha
sağlıklı kurbanları yeğlerler.
Orak gözeli kansızlık ve sıtma arasındaki bu
ilişki yine değişen organizma (bu örnekte insan) ve
çevresi arasındaki ilişkinin belirgin bir örneğini
gösteriyor. Orak gözeli kansızlık hastalarının evrimsel
dezavantajları olsa da, bir sıtma ülkesinde
sıtma yüzünden daha çok hasta olanlara göre
avantajlı durumda sayılabilirler.
Türlerin Çeşitliliği
Nereye baksak bir canlı türünü, yaşamını sürdürebilmek
için çok yoğun şekilde uğraşırken bulabiliriz.
Bir avuç toprakta veya suda, her yükseklikte
ve derinlikte, sıcak su kaynaklarında veya
donmuş tundralarda, okyanusta veya havada, kupkuru
çölde veya muson ormanlarında; evrim, akla
gelebilecek (hatta gelemeyecek) her canlı türüne bir
yer bulmuş görünür. Duyuların her biçimi, yemek,
hareket, iletişim, sevmek, dövüşmek, korumak,
üremek, bunların hepsi evrimin hizmetindedir. Ve
bugün yeryüzünde gördüklerimiz daha önce yaşayıp
tümüyle yok olmuş canlı yaratıkların çeşitliliğinin
yalnızca ufacık bir bölümüdür. Hep bildiğimiz o
koca dinazor iskeletleri, binlerce milyon yıl sürmüş
doğum-yaşam-yenilme-yokolma çemberinde eriyip
gitmiş türlerden bize kalan anıtlardır.
Değişme ve doğal seçme bütün bu karmaşıklığı ve
çeşitliliği açıklayabilir mi? Herşeyin nasıl geliştiği
ayrıntılı olarak bilemeyiz, yalnızca prensip olarak
değişme ve doğal seçme arasındaki bu karşılıklı etkileşimin
durmadan genişleyen karmaşıklığa yol
açabileceğini gördüğümüzü söyleyebiliriz. Organizmalara
fazladan yaşamı sürdürebilme kapasitesi
sağlayan değişmeler, yaşama şansını artırırlar.
Yeterli zaman oldukça herşey denenecektir.
Yalnız bir şeyden emin olabiliriz, iki veya üç milyar
yıl önce yaşayıp geleceği görmeye çalışsaydık,
herhalde olacakları önceden bilemezdik; kimse, insanları
veya diğer canlı türlerini gözünün önüne
getiremezdi. Neden? Çünkü, evrimde her adım raslantıya
dayanan bir olaydır, bu nedenle önceden bilinemez.
İnsanlar dahil bütün canlı yaratıklar, son
derece raslantısal olayların ürünüdür. Denebilir ki
insanlar olarak bugün kendimizi tanıdığımız biçimimiz,
son derece ender bir raslantıdır! Başka bir
deyişle evrim, aynı koşullarla aynı yeryüzünde yeniden
başlasaydı insanların yeniden oluşmaları
şansı, sonsuz küçüklükte olacaktı. Bu olgulara bağlı
olarak ve aynı akıl yürütme temelinde, denebilir ki
evrende bir yerlerde bize benzeyen yaratıkların varolması
olasılığı çok küçüktür. Evrende yaşam olasılığı
büyük ama bizimkine benzer bir yaşam olasılığı çok küçük.
Değişme ve doğal seleksiyonun, insan varlığını
açıklamak için "yeterli" olduğunu söyleyerek bitiriyoruz.
Bilim her zaman yeterli ve basit açıklamaları sever.

Vİİ. BÖLÜM
Embryogenesis
Biyolojinin bütün problemleri arasında en büyüleyici
ve en zor olanı embryogenesis yani embryonun
yaratılmasıdır. Embryogenesis; tek hücrenin,
döllenmiş yumurtanın, hedef aldığı çok hücreli
karmaşık organizmaya ulaşırken attığı adımlarla
ilgilidir. Bu hedef bütün ince ayrıntılarıyla,
gelişme olayının orkestrasyonu üzerine talimatları
içeren, DNA'da yazılıdır. Bu harikulade işin nasıl
olduğunu henüz anlayamamış olduğumuzu hemen
söyleyebilirim, ama en azından çevresinde araştırmalar
yapıyoruz.
Hücreler Birbirine Yapışır ve Uzmanlaşır
Döllenmiş bir yumurta, diğer daha basit tek hücreli
yaratıklar gibi yaşamına iki ayrı hücre oluşturmak
için bölünerek başlar; bu iki hücre bölünüp
dört olur ve bu böyle sürüp gider. Tek hücreli yaratıkları
gözlemleyerek, her bölünmeden sonra
hücrelerin ayrılacağını umuyoruz. Ama döllenmiş
yumurtadan üreyenler ayrılmıyorlar, toplumsal
bu girişime katıldıklarını bilirlermiş gibi birbirlerine
sıkıca yapışıyorlar. Kısa bir süre sonra
başka birşey açığa çıkıyor. Hücreler birbirlerine
benzemeyen ve değişik davranan gruplar oluşturuyorlar.
Hücre grupları artık uzmanlaşmaktadırlar.
Her grup belirli sayıda özel görevleri
yapmakla yükümlüdür. Uzmanlaşma işinin geriye
dönüşü yoktur.
Erken embryogenesisin iki özelliği, hücre yapışması
ve hücre uzmanlaşması. Bunlar gelişme
işleminin temelinde yatıyorlar.
Değişkenliğin Kökeni
Şimdiye kadar organizmaların nasıl uzun zaman
geçtikçe giderek farklılaştığını belirleyen ve bütün
canlı yaratıklar için geçerli yasaları öğreniyorduk.
Bütün canlı yaratıklar kendilerini oluşturan bilgiyi
DNA'da biriktirirler, DNA'yı mesajcı RNA'ya kopya
ederler, mesajcı RNA'yı proteine "tercüme ederler".
Dahası, DNA'nın mutasyonla veya cinsel karışımla