Varolan uzuvlar yok olur mu?

ÇAĞRI MERT BAKIRCI

Evrim, doğal seçilim ile gelişimsel sınırlar arasındaki bir oyun gibidir. Doğal seçilim belli bir fiziksel özelliği (fenotipi) destekleyebilir; ancak bu fiziksel özelliklerin evrimleşip evrimleşmeyeceği, gelişecek mi yoksa yok mu olacağı sadece çevresel koşullara değil, aynı zamanda gelişimsel değişimleri etkileyen genetik altyapı potansiyeline (genotipe) de bağlıdır. Bir diğer deyişle, bir özelliğin evrimleşip evrimleşmeyeceği sadece çevresel baskıya değil, genetik imkanlara da bağlıdır. Eğer ki popülasyon içerisinde belli bir özelliğin fiziksel olarak üretilmesini sağlayacak genetik çeşitlilik yoksa, ya bu özellik hiçbir zaman evrimleşemez (çevre şartları ve doğal/cinsel/yapay seçilim o özelliği ne kadar desteklerse desteklesin!) ya da mutasyonlar gibi çeşitlilik mekanizmalarınca bu genetik çeşitlilik yaratılana kadar söz konusu özellik ve onun öncülleri ortaya çıkamaz.

Öte yandan var olan uzuvların yitirilmesi, seçilimin daha hızlı ve kolay yapabildiği bir değişimdir. Çünkü yitirilecek özellik zaten halihazırda vardır. O özelliğin yok olması için tek gereken şey, özelliğin dezavantajlı konuma düşmesidir. Evrim, bu özelliği süratle eleyecek ve kademeli olarak yok olmasını sağlayacaktır. Tabii ki burada da genetik alt yapı halen önemlidir! Eğer ki bir organ körelecek veya yok olacaksa, popülasyoniçerisinde o organı daha “eksik” olarak üreten çeşitliliğin (varyasyonların) var olması gerekmektedir.

Türler içerisinde farklı bireyler
Genellikle bu çeşitlilik doğada fazlasıyla bulunur. “Eksik organ” sözümüz yanlış anlaşılmasın. Sözünü ettiğimiz, 4 odacıklı bir kalp yerine 3 odacıklı bir kalp değildir elbette! Evrimde bu tür değişimler yaşanabilir; fakat bunlar daha küçük ara basamaklardan ve sıçramalardan geçerek evrimleşir. Örneğin kalp odacık sayısının değişimi, kimi zaman fazladan üretilen bir dokunun desteklenmesi sonucu olabilir. Bu doku, uzun vadede fazladan bir odacığa evrimleşebilir. Benzer şekilde, bazı dokuların üretilmemesi, organ körelmesi sürecinde evrimin işleyebileceği çeşitliliktir. Türler içerisinde bu şekilde “farklı” bireyleri neredeyse her zaman bulmak mümkündür.

Bunun bir örneğini günümüzde halen varlığını sürdüren arkozorlar (timsahlar ve kuşlar) grubunda görmekteyiz. Bu canlılar, seçilim baskısı altında bazı üyelerini yitirmiştir. Bu canlıların uzuvları (kol ve bacakları), bir, iki, üç veya atalarındakine benzer şekilde beş üyeden (parmaktan) oluşabilir. Bu “yitirilmiş” üyeler, evrimin yavaş bir süreç olmasından ötürü, işlevsiz (ya da düşük işlevli) olmalarına rağmen kimi zaman vücut içerisinde milyonlarca yıl boyunca varlığını koruyabilir.

Uyumsuzluklar olabilir
Hollanda’nın en köklü üniversitelerinden olan Leiden Üniversitesi’nden Dr. Merijn de Bakker, Dr. Mike Richardson ve arkadaşları, timsahlar ve kuşlardaki vücut üyelerinin (parmaklar ve parmak kemikleri gibi) evrimiyle ilgili Nature dergisinde yayınladıkları makaleyle bu canlıların evrimine ışık tuttular.
Merijn de Bakker ve arkadaşları Nil timsahlarındaki ve 5 farklı kuş türündeki üye körelmesini incelediler ve işaretleyiciler kullanarak üye gelişiminin 3 farklı evresini gözlemlediler. Belirli bir seçilim baskısı altında, 2 bağımsız soy hattında “kanat üyesi 1” olarak bilinen üye ile üzerindeki tüm işaretleyicilerin körelerek yok olduğunu keşfettiler. Buna zıt olarak, “arka uzuv üye 5” olarak bilinen ve yetişkinlikte yok olması beklenen bir diğer üyenin, örneklenen tüm soy hatlarında varlığını hem kıkırdak hem de Sox-9 genlerini ifade eden ön kıkırdak olarak, evrimleştiği ilk zamandan 250 milyon yıl sonra bile varlığını koruyabildiği keşfedildi. Bu da, embriyonik ve yetişkin fenotiplerin evriminde uyumsuzluklar olabileceğine işaret ediyor.

Araştırma bunun haricinde istisnasız olarak her uzvun, üye sayısından bağımsız olarak, “sonik kirpi” proteinleri olarak bilinen ve organ oluşumunda önemli etkileri olan proteinlerin sentezinde farklı türlerin benzer ifadeler taşıdıklarını ortaya koydu. Yani birçok canlı türünün vücut uzuvlarını ve üyelerini üretmek için kullandığı proteinler, evrimsel biyolojinin öngörüleriyle tamamen uyumlu olacak şekilde, ortak olarak paylaşılıyor.
Prof. Mike Richardson, kuşların evrimindeki üyelerin gelişimiyle ilgili olarak doğal seçilim ile gelişimsel sınırların arasında denge kuran bir model geliştirdi. Evrimin sert bir şekilde etki ettiği önemli uzuv görevleri arasında uçmak ve tünemek bulunuyor. Geliştirilen yeni model, seçilimin yetişkinler üzerinde gelişim açısından ne gibi değişimler yarattığını anlamamızı sağlayabilir. Bunun haricinde bu model, amfibileri, sürüngenleri ve memelileri kapsayan tetrapodların (insan da dahil olmak üzere, dört uzuvlu omurgalı hayvanlar) üyelerinin körelmesinde ve kaybolmasında görülen geniş şablonların varlığını açıklayabilir.