22 Kasım 2009 Pazar

Evrim ve Canlılığın Değişimi

İngiliz bilim insanı Charles Darwin'in insanlık ve bilim tarihinde çok büyük bir yer tutacak “Türlerin Kökeni” adlı eseri 24 Kasım'da 150 yaşına girecek. Hacettepe Üniversitesi Antropoloji Bölümü'nden Prof. Dr. Metin Özbek, "Evrim ve Canlılığın Değişimi"ni yazdı.

Bundan 150 yl önce, 24 Kasım'da Darwin'in evrim kuramını tartıştığı “Türlerin Kökeni” adlı kitabı yayınlanmıştı. O tarihten günümüze kadar evrim sürekli bir tartışma konusu oldu. Maymundan mı geliyoruz? Evrim kuramının gerçekliği ne? Hangi canlı türleriyle gen akrabalığımız var? Bu sorular günlük yaşamda ve bilimsel çalışmalarda hararetli tartışmaların kaynağını oluşturdu. Hacettepe Üniversitesi Antropoloji Bölümü'nden Prof. Dr. Metin Özbek, evrim ve canlılığın değişimini kaleme aldı.

Metin Özbek'in "Evrim nedir ve canlılar nasıl değişir?" başlıklı yazısının tam hali şöyle:

"Evrim, bazı çevrelerde, sahip oldukları ön yargılar ve kökleşmiş inançlar üzerinden evrimi değerlendirmeye çalışmaları nedeniyle, genellikle tepki uyandıran bir kavramdır. Oysa evrim denilen bu olgu biz canlılarla her zaman var oldu ve dünya durdukça da olacaktır. Ortama en iyi uyum sağlama, dolayısıyla hayatta kalma koşulu sadece fiziksel güçle açıklanamaz; aynı zamanda bulunduğu koşulları kendi temel gereksinimleri için en iyi biçimde kullanan canlıların hayatta kalması ilkesine dayanır. Bunu hem fosillerden hem de genetik araştırmalarından biliyoruz. Daima bir değişim ve yenilikle işlemeye devam eden bu sürecin üç unsur üzerine temellendiğini görmekteyiz. Bunlar sırasıyla mutasyon, genetik çeşitlenme ve doğal (seleksiyon) ayıklanmadır. Evrimin işleyişinde devreye giren bu üç temel faktörün ardışık bir düzen içinde işlediğini görürüz; bir başka deyişle mutasyon olmadan varyasyon (genetik çeşitlilik) ortaya çıkmaz, varyasyon olmadan da doğal ayıklanma süreci işlevini sürdüremez. O halde bu üç unsurdan birinin işlevselliği bir öncekinin var olmasına bağlıdır.

Mütasyon canlıda hücre düzeyinde rastlantısal olarak çeşitli nedenlerden dolayı meydana gelen bir değişmedir. Daha doğrusu DNA sarmalının baz çiftindeki (A-T; G-C) dizilimde kopyalanma sırasında ortaya çıkan bir hatadır. Bu hata sonucunda mütant gen ortaya çıkar. Değişime uğrayan gen yeni bir kalıtsal özelliğin kodlanması demektir. Bu suretle yeni özellik topluluğun gen havuzunda yerini alır. Mütasyonlar tek başlarına yeni türlerin ortaya çıkmasına yol açmazlar; daha ziyade önceden var olan türler içinde genetik çeşitlenmeyi artırırlar. Yeni mütant genlere sahip olan canlılar yaşadıkları ortama görece daha iyi uyum sağladıkları taktirde başarılı biçimde üreyerek bir sonraki kuşağa bu genleri aktarırlar. Böylece seçilimci bir avantaja sahip olan genlerin topluluk içindeki sıklığı her kuşakta görece artar ve o genlerin belirlediği biyolojik özellikler gen havuzunda korunur. Ancak, burada önemle vurgulamak gerekir ki, bireylerin alışkanlıkları ve gereksinimleri hiçbir surette mutasyonların izleyeceği yol haritasını belirlemez. Bir başka deyişle canlılar hücrelerinde ne zaman ve hangi DNA baz çiftlerinde bir mutasyon olacağını öngörmezler. Dolayısıyla, mütasyon rastlantısal ve öngörüsüzdür. Bunun yol açtığı genetik çeşitlenme üzerinde doğal ayıklanma mekanizmasının işlevi ise belirli bir mantığa dayanır. Bununla beraber, mutasyonlar yeni genetik çeşitlenme için tükenmez bir kaynak sayılır.

İşte bu kaynak üzerinde de doğal ayıklanmanın işlevi başlar. Zaman içinde türlerin değişimine ortam hazırlar ve onların çevreye en iyi biçimde uyum sağlayarak evrimleşmesini olanaklı kılar. Ancak, her mütant gen her çevresel koşulda uyumsal/selektif bir avantaj sağlamayabilir. Bazen bir canlı organizmanın giderek yok olmasına da neden olabilir.

Artık evrimin varlığı değil nasıl işlediği tartışalıyor

Canlılar dünyasındaki biyolojik çeşitlenmeden yola çıkarak gözlemlediği değişim sürecini (evrimi) ve türlerin kökenini ilk kez doğal ayıklanma yoluyla açıklayan ve bu nedenle birçok çevrenin şimşeklerini üzerine çeken Charles Darwin’in aslında ne demek istediğine değil de ne demek istemediğine takılarak bir dizi yanlışlar yumağı içinde kendimizi bulmuşuz. Bu yıl 200. doğum yılını kutladığımız ünlü bilim adamı Charles Darwin’in, gerçekte evrim mekanizmasının hücre düzeyindeki mütasyon-genetik çeşitlenme-doğal ayıklanma düzeneği içinde işleyen bir süreç olduğunu bulan değil de fark eden iyi bir gözlemci olduğunu burada özellikle vurgulamamız gerekir. Günümüzde artık bilim dünyası canlıların evrim geçirip geçirmediği değil de bu biyolojik evrimin nasıl işlediği üzerinde tartışmalar yapmaktadır. Fosil buluntular sayesinde kesintisiz biçimde izleyebildiğimiz insanın biyolojik evrim zincirinin eksik halkası hemen hemen kalmadı. İnsan ailesinin eskiliğinin bugünkü bilgilerimize göre 7 milyon yıla dayandığını, insan cinsinin yeryüzünde 2 milyon yıllık bir geçmişi olduğunu ya da modern insanın aşağı yukarı 200 bin yıl önce ortaya çıktığını bilimsel araştırmalar sayesinde öğreniyoruz. Darwin de dahil ilk evrimcilerin görüşleri tümüyle paleontolojik (fosil buluntular) ve bugünkü canlı formların karşılaştırmalı anatomisine dayanıyordu. Kökenimizle ilgili görüşlerde Darwin zamanından 1960’lı yıllara kadar pek fazla bir yenilik olmadı. Gerçekten de 1960’lı yıllardan itibaren moleküler biyoloji alanında kaydedilen gelişmelerin insan evrimine yansıtılmasıyla birlikte evrim tarihimizin yorumunda gen adı verdiğimiz yepyeni bir unsur paleontolojik verilerin yanında yerini aldı. Geçmişimizle ilgili sırları artık DNA adı verdiğimiz molekül içinde aramaya başladık. 1967’de Vincent Sarich ve Allan Wilson şempanze ve insan arasındaki protein farklılığını kantitatif olarak açıkladılar. İnsan genomunun bazı genetik unsurları (örneğin Mitokondriyal DNA) filogenetik araştırmalar için çok elverişlidir. İnsanın kökeni ve evrimini geriye doğru sürerken bugün DNA polimorfizminden yararlanılmaktadır.

İnsan ve şempanze arasındaki genetik farklılık derecesi şaşılacak ölçüde küçüktür. Moleküler saat geriye doğru işletilmek suretiyle insan ve şempanzenin aşağı yukarı 6 milyon yıl öncesinde ayrılarak farklı birer evrim çizgisi izledikleri ortaya kondu. Moleküler genetiğin devreye girmesiyle 1967’den sonra evrim tarihimizin kurgulanmasında dikkate alınan eski kuram terk edildi ve böylece Darwin’in insan evrimine ilişkin görüşü de yeniden şekillendirildi. Onun insana ilişkin evrim kuramı artık premoleküler görüşün egemen olduğu dönemin içinde kalmıştı. 1977 yılı ise moleküler genetikte bir dönüm noktası oldu; zira bu tarihte DNA dizilimini çözmek için teknikler keşfedildi. Uzun zaman belirli bir düşünceye bağlı kalarak görüşlerini açıklayan bilim adamlarını moleküler genetiğin getirdiği yeni bulgulara 40 yıl içinde alıştırmak kolay olmadı. Moleküler biyoloji alanında kaydedilen gelişmeler sayesinde insan ve ona en yakın şempanzenin atalarının ortak evrim yazgılarının ne zaman sona erdiği artık bilinmektedir. Moleküler genetik alanında kaydedilen gelişmelerden sonra şimdi sıra artık moleküler biyologlarla insan paleontolojisiyle uğraşan uzmanları uyuşturmaya gelmişti. Bir başka deyişle paleontolojik bulgular (fosiller) ile genetik bulgular örtüşebilecek miydi? Doğal olarak bu tartışma retorik yoldan değil de somut kanıtlar ve bu kanıtların analizleriyle ortadan kalktı. İnsanın yeryüzündeki evrimsel öyküsü öyle tek bir çizgi halinde izlenmesi söz konusu olmayan, bir ağacın yanlara uzanan irili ufaklı dallarına benzetilen karmaşık uzun ve zorlu bir yolculuktur. Biz bunu insanın soy ağacı (filogenetik ağaç) olarak tanımlıyoruz. Tüm canlılar için geçerli olan genetik değişim mekanizması canlılar dünyasının bir parçası sayılan insan için de geçerlidir. Charles Darwin, çağının bilimsel anlayışı içerisinde evrim mekanizmasını, bitkiler ve hayvanlar dünyasındaki çeşitliliğin ortaya çıkış nedenlerini yaptığı etkin araştırmalar ve gözlemler sayesinde mevcut türler ile yok olmuş türlerin arasındaki akrabalık ilişkisine dayanarak kurgulayan ilk araştırıcıdır. 24 Kasım 1859’da Türlerin Kökeni’ni yayınladığında türlerin değişim sürecinin doğal ayıklanma yoluyla gerçekleşmiş olduğu hipotezini ortaya koyarken o zaman için gerçek anlamda devrim yaratacak olan bir teze damgasını vurmuştu. Ancak, özellikle kilise çevresinden gelecek tepkileri tahmin ederek işleri daha da karmaşık hale getirmemek için insanla ilgili düşüncelerini bir süre yayına dönüştürmedi. 12 yıl bekledikten sonra Şubat 1871’de İnsanın Kökeni adlı çalışmasını yayınladı.

Ailemizin evrimi ne zaman başladı?

Paleontolojik ve moleküler genetik alanında edinilen bulgular jeokronolojik zaman cetveline oturtulduğunda zincirin halkaları yerli yerine oturmaya başlıyor. Böylece insan ailesi içindeki evrim sürecini kesintisiz biçimde izleme fırsatı buluyoruz. Biz memeli sınıfının bir üyesiyiz ve bu sınıfın da primat adı verilen takımı içinde yer alıyoruz. Yeryüzünde memeliler sınıfı içindeki 65-70 milyon yıl öncesinde (üçüncü zamanın başları) başlayan evrimsel süreç aşağı yukarı 20-25 milyon yıl öncesinden itibaren insanımsı (hominoidea) adı verilen yepyeni bir üst ailenin tarih sahnesine çıkmasıyla beraber benzersiz bir görünüm kazanmıştır. Bu üst aile bir bakıma bizi de yakından ilgilendirmektedir; çünkü insan ailesi (hominidae) ile pongidae (goril, şempanze, orangutan ve jibon) ailesi taksonomik olarak bu üst aile içinde yer alır.

Son yıllarda Afrika’da Çad, Etyopya ve Kenya’daki tortusal tabakalar içinde ortak yazgıyı paylaşmış olan formların fosilleri gün ışığına çıkarıldı. Aslında 5-7 milyon yıl arasındaki zaman dilimi insan ailesinin benzersiz evrimiyle ilgili anahtarı elinde tutmaktadır. Bu anlamlı zaman dilimi içinde bir taraftan şempanzenin ait olduğu ailenin, diğer taraftan insanın ait olduğu ailenin ayrışık evrimsel süreçler izlemelerine zemin hazırlamış olan fizyolojik, anatomik ve davranış kökenli değişmeler oluştu. Örneğin sık ormanlık bölgelerden savanlık alanlara doğru yayılma, iki ayak üzerinde yürüme, bir başka deyişle bipedalizm, böylece ellerin yürüme işlevinden kurtulup el olarak kullanılması ve beyin korteksinin özellikle frontal (prefrontal korteks) bölgesindeki önemli değişim bunlar arasında sayılabilir. Aslında insan ve şempanzenin mensup olduğu ailelerin tarih sahnesinde görülmesine ortam hazırlayan faktörler tam olarak bilinmiyor. Miyosen çağın sonlarına doğru (aşağı yukarı 6 milyon yıl önce) insanın ve iri primatların ait olduğu iki ailenin bitiş çizgisine gelinmiş oluyor. Genlerimiz Afrika’da yaşamakta olan bonobo (cüce şempanze) ve iri şempanze ile olan yakınlığımızın ipuçlarını veriyor. Aynı üst aile içinde yer aldığımız şempanze ile olan genetik yakınlığımız bugün artık biliniyor. Şempanze ile insan arasındaki genetik uzaklık sadece %1,3’tür. Mitokondriyal DNA (MtDNA) düzeyindeki farklılığımız ise %8,46’dır.

İnsan maymundan gelmedi

Darwin’in de haklı olarak vurguladığı gibi evrim sürecinin, önceden var olan herhangi bir türden doğal ayıklanma yoluyla yeni yan türlerin ortaya çıkması şeklinde işlediği düşünülmeli; bu arada eski türler yaşamlarına devam etmiş ya da yok olmuş olabilir. Belki de insan ve şempanzenin ait olduğu üst ailenin temsilcileri ayrılan türlere paralel olarak varlıklarını bir süre sürdürmüş olabilirler. Sonuçta, bu süreç bir bayrak yarışı gibi değerlendirilmemeli. Bu görüşü insana uygularsak, insan türü şempanze türünden doğmamış anlamına gelir. Ancak, insan ve şempanze, yukarıdaki tanıma da uyacak biçimde yeryüzünde aynı zaman dilimi içinde yaşamaktadır. İnsan maymundan geldi cümlesi bilimsel açıdan hatalıdır. Paleontolojik veriler ve moleküler genetik kanıtlar bu tür saçmalıkların kesinlikle önünü tıkamıştır. Yanlışlık önce maymun sözcüğünün kullanılmasından kaynaklanmaktadır. İnsan ve şempanze primat takımının birer üyesidir. Bu takım içinde 50’ye yakın cins ve en az 200 de tür vardır ve bunların her biri, sahip oldukları bazı ortak biyolojik özelliklere rağmen, davranış, fizyolojik ve anatomik ayrıntılarıyla büyük bir çeşitlilik gösterirler. Biz ise tüm bu çeşitliliği bir maymun sözcüğüyle kestirip atmışız. Darwin’i yanlış anlamamız da işte bu noktada başlıyor. İnsan ve şempanze hiçbir zaman aynı evrim çizgisi içinde olmadı ve insan şempanzeden evrimleşmedi. Bir başka deyişle spesifik anlamda şempanze insanın ata türü olmadı. Şempanzenin ve insanın dahil olduğu hominidae ve pongidae aileleri 5-7 milyon yıldan bu yana bağımsız ve ayrışık (divergent) evrim süreçleri izlediler. Şempanze ve insanın uzak atalarının ortak evrimsel öyküleri aşağı yukarı 7 milyon yıl öncesinde sona erdi. O tarihlerden itibaren ortak atayı temsil eden türlerden bazıları evrim geçirerek şempanzeyi, diğer bazıları da insan ailesinin ilk cinslerini meydana getirdiler. Ortaklığımız sadece üst aile düzeyinde üçüncü zamanın miyosen zaman dilimi içinde sınırlı kaldı. O dönemlerde zaten bizim bildiğimiz anlamda ne insan, ne şempanze vardı. Ortak evrimsel yazgımızı temsil eden türler milyonlarca yıl önce yok oldular, bugün yaşamıyorlar. Şempanzeler bu akrabalığın izlerini bizlerle moleküler düzeyde taşıyan kuzenlerimizdir. Atalarımız değil!