Darwin Evrim Ve Göz

İnsan gözü, tüm omurgalılarla paylaştığı 530 milyon yıllık evrimsel geçmişin imzasını taşır. Kosta Rika'nın, La Selva biyoloji istasyonunda görüntülenen Agalychnis calcarifer türü ağaç kurbağası önemli bir örnek. Tropikal ormanların ağaç kurbağaları, su birikintilerinde yaşayan kurbağalardan farklı olarak kediler gibi dikey gözbebeğine sahiptir. Geceleri etkin olan ağaç kurbağaları hipermetroptur. Görüşleri 10-15 metre arasında keskindir.

İnsanlık, Charles Robert Darwin'e çok şey borçlu. Dağınık ipuçlarını birbiriyle tutarlı bir bütün halinde kuramlaştıran müthiş bir gözlemciydi. Canlılığın evrensel dilini anlamamız için gereken dilbilgisi kurallarını önümüze seren Türlerin Kökeni adlı kitabı 24 Kasım 1859'da yayımlandı. Bakmak ile görmek arasındaki fark büyük! Kendimizi insan olarak tanımlayabildiğimiz zamandan bu yana, atalarımızın gözleri önünde sayısız nesne yere düştü. Yerçekimi denen olguyu, kanıtlar denizinde yüzmemize rağmen Isaac Newton'a kadar kimse sorgulamadı. Darwin, tıpkı Newton gibi kuramı ile doğal dünyaya olan bakışımızı kökten değiştirdi.

Darwin'in zamanında doğal dünya hakkında şaşılacak derecede az şey biliniyordu. Kitabın yayımlandığı yıl insanlık goril ile daha yeni tanışmıştı. Depremlerin nedeni bilinmiyordu. Kıtaların hareket edebildiği düşüncesine ilişkin ciddi kuşkular vardı. Evrim kuramı sayesinde gezegenimizin sandığımızdan çok daha değişken bir yer olduğunun artık farkındayız. Yalnızca kendi etkinliklerimiz sonucu, bir insan ömründen daha az zamanda ozon tabakasını yok edebildiğimizi ve hatta iklimi bile değiştirebildiğimizi bilmeyen yok.

Yeryüzünün derin evrimsel tarihine baktığımızda yüzeyine yüzlerce göktaşının çarptığını, kuzey ve güney manyetik kutuplarının binlerce defa yer değiştirdiğini, kıtaların kilometrelerce kalınlıktaki buzulların ağırlığı altında defalarca ezildiğini, okyanus ve denizlerin yüzlerce metre yükselip alçaldığını görüyoruz. Kıtaların günümüze dek milyonlarca yıl boyunca yaptığı hareketleri tıpkı geriye sarılan bir film şeridi gibi modelleyebiliyor ve buna bağlı olarak hangi tür canlının taşılını (fosilini) tam olarak nerede aramamız gerektiğini kestirebiliyoruz.

Geçen 150 yılda evrim kuramı kendi içinde evrimleşerek daha da genişledi ve bugün biyoloji biliminin temeli haline geldi. Ufkumuz, kalıtımın kimyasalı DNA bileşiğinin keşfedilmesiyle o kadar genişledi ki; Homo sapiens olarak bildiğimiz günümüz insanının 200 bin yıl önce Afrika'da başlayan yeryüzüne yayılma serüveninin en ince ayrıntılarını, günümüz toplumlarında kuşaklar boyu birikmiş olan kalıtımsal izlerden okuyarak öğreniyoruz. Son beş yıl içindeki genom çalışmaları, geçmişte gözümüzde büyüttüğümüz DNA'mızda yazılı olan bu bilginin topu topu 750 megabayt büyüklüğünde olduğunu gösterdi. Pek yakında herkes beraberinde bireysel genom bilgisini taşıyacak. Kuramın ışığında canlılığın bilinemezliği her geçen gün mevzi kaybediyor.

Öncül Göz

Evrim karşıtlarının sıklıkla öne çıkardıkları bir konu, algımızın çok büyük bir bölümünü oluşturan gözdür. Karşı çıkanların 'indirgenemez karmaşıklık' diye tanımladıkları bir önerme, gözün çok karmaşık bir yapı olduğunu ve uzun zamanda küçük adımlarla evrimleşemeyeceğini söyler. Darwin doğrudan gözlemlememiş olmasına karşın bu organın evriminin 'öncül göz' adını verdiği, olabilecek en basit atasal yapı ile başlamış olabileceğini düşündü. Hiçbir canlının görmediği bir ortamda, ışığın yönünü algılayabilecek en basit yapı bile sahibinin üreme şansını artıracaktı.

Kuramın 150. yılına girerken Almanya'nın Heidelberg kentindeki Max Planck Enstitüsü'nden evrim biyologu Gáspár Jékely ve çalışma arkadaşları, Darwin'in öngördüğü biçimde yalnızca iki hücreden oluşan öncül göz yapısını kapsamlı bir araştırmayla gözler önüne serdi. Çalışma, bilimsel adı Platynereis dumerilii olan bir deniz zooplanktonu (hayvansı plankton) larvası üzerinde yürütüldü. Araştırmacılar, ışığı algılayan alıcı hücre ile ışığın yönünün belirlenmesinde rol oynayan gölgeleyici pigment hücresinin beyin ve kas ile olan eşgüdümünü tüm ayrıntılarıyla incelediler.

Böylece evrimsel açıdan olabilecek en basit hayvan gözünün atasal biçimine çarpıcı bir örnek sundular. Ortaya çıkan öncül göz yapısının ilginç bir özelliği, gözden vücuda bilgiyi ileten sinir hücresinin beklentinin tersine beyine değil, doğrudan larvanın yüzmesini sağlayan kaslarına bağlı olmasıydı. Larvalar küçücük de olsa bir beyin yapısına sahipler. Beynin larvanın hareketlerindeki kumanda rolü şu anda hararetli bir araştırma konusu.

Balıklar Uyanmasın

Zooplanktonlar, balıklara yem oluşturmaları açısından besin zincirinde önemli yer tutar. Yunanca 'kürek ayaklı' anlamına gelen kopepod (copepod) grubu zooplanktonların yetişkinleri, deniz ve göllerimizde gün içinde gerçekleştirdikleri dikey göç ile dikkat çekerler. Boyları 3-4 milimetre olan kopepodlar, güneşin doğmasına yakın kürek gibi kullandıkları duyargaları yardımıyla, görerek avlanan balıklardan kaçmak için derinlere dalarlar. Öyle ki, 500 metre derinliğe kadar inebildikleri Kanarya Adaları açıklarında sonarla ölçülmüştür. Hava kararmaya yüz tuttuğunda, aynı yolculuk yüzeydeki tekhücreli yosunlar ve bakterilerle beslenmek için bu defa ters yönde gerçekleşir. Gün boyunca asansör gibi tek bir hat üzerinde gerçekleşen bu yolculuk için yalnızca ışığın geliş yönünü algılayabilmek, Darwin'in öngördüğü gibi yaşam kavgasını sürdürebilmek için yeterli derecede yarar sağlayan bir özelliktir.

Çekiciliğin Sırrı

Göz temasını denizlerde sürdürerek, sığ su balıklarının canlı renklerinin evrimsel açıklamasını Darwin'in öne sürdüğü doğal seçilimin özel bir biçimi olan eşeysel seçilim ile yapalım. Işığın egemen olduğu sığ sularda yaşayan balık türlerinin özellikle erkekleri göz alıcı renklere sahiptir. Erkek balıkların renkleri ne kadar canlı ve parlak olursa, dişiler için o derecede çekici olurlar ve dolayısıyla üreme şansları artar. Parlak renkler, dişiler açısından erkeklerin iyi beslendiğinin, sağlıklı ve güçlü olduğunun doğrudan işaretidir. Bu durum eşeysel seçilimin en yalın özetidir.

Nature bilimsel dergisinde 2008 yılının ekim ayında yer alan bir çalışmada, İsviçreli biyolog Ole Seehausen ve çalışma arkadaşları, erkek siklid (cichlid) balıklarının gövdesindeki kırmızı veya mavi renkli dikey çizgilerin canlılığının, dişi balıkların renkleri görebilme düzeyiyle orantılı olduğunu gösterdiler. Göl suyu, insan kaynaklı kirlenme nedeniyle saydamlığını yitirdiğinde, dişi balıkların gözlerindeki kırmızı ve mavi renge duyarlılığı sağlayan genlerin üzerindeki doğal seçilim baskısı ortadan kalkıyor. Dişilerdeki bu değişime paralel olarak, erkek balıklar da vücutlarındaki çizgileri oluşturan renkli pigmentleri üretmeyi birkaç kuşak içinde durduruyorlar.

Borneo'nun tropikal ormanlarında yaşayan sap gözlü sinek (Diptera: Platystomatidae) eşeysel seçilimin biçimlendirdiği bir canlı.

Tim Laman

Seçici baskının ortadan kalkmasıyla yitirilen yapıların en uç örneklerinden biri, Meksika'nın derin su mağaralarında yaşayan kör mağara balığı Astyanax mexicanus'tur. Işığın ve avcıların ulaşamadığı mağaralarda yaşayan bu balık, gözlerini tümüyle yitirmiştir. Eskiden yarar sağlayan 'olmazsa olmaz' nitelikteki yapılar doğal seçilimin yön değiştirmesiyle erozyona uğrayabiliyor. Örnek olarak, avcı baskısının olmadığı adalardaki kuşların uçmayı bırakmasını, deniz yaşamına uyum sağlayan memelilerin arka ayaklarını yitirmelerini, artık çiğ yiyecek yemeyen bizlerin yirmi yaş dişlerine gereksinim duymamamızı sayabiliriz. Bu olgunun, ünlü Fransız evrimci Jean Lamarck'ın öne sürdüğü 'kullanılmayan organların körelmesi' ilkesini çağrıştırmasına karşın, genetik işleyiş bakımından tümüyle farklı olduğunu vurgulamak gerekir.

Siklid balıklarına geri dönersek, Seehausen'ın çalışması, suyun berrak olduğu ortamda kırmızı ve mavi renkli erkeklerin farklı derinliklerde dişilere kur yaptığını ve dişilerin güdümündeki bu davranışın kısa zamanda iki ayrı türe yol açabileceğini gösterdi. Dişilerin, erkeklerin renklerine karşı gösterdiği davranış, algı güdümünde türleşme denilen bir evrimsel düzenekle adeta domino taşı etkisi yaratarak başka evrimsel türleşme mekanizmalarını da tetiklemektedir. Viktorya Gölü'nün tabanından alınan çökelti örnekleri, geçmişte gölün defalarca kuruduğunu ve en son 12 bin yıl önce yeniden dolmaya başladığını gösteriyor. Göldeki 500'den fazla siklid balığı türünün bu kadar kısa bir sürede tek bir atasal siklid türünden patlama halinde türeyişi evrimin nefes kesici örneklerinden biridir.

Dişi Seçer

Macaristan'da yeni keşfedilen bir sap gözlü sinek türü (Sphyracephala europaea) büyük olasılıkla Türkiye'nin kuzeyinde de varlık gösteriyor.

Eşeysel seçilim pek çok türün erkeklerinde kendini gösterir. Balıkların canlı renklerinde, aslanın gür yelesinde, dağkoyununun boynuzlarında veya tavuskuşunun kuyruk tüylerinde...

Eşeysel seçilimin öne çıkardığı yapıları göz özelinde incelemeyi sürdürürsek, sap gözlü sineğe (Diptera:Platystomatidae) değinmeden geçemeyiz. Dişilerin abartılı beden yapılarına olan düşkünlükleri, bu böceğin göz yapısına da imzasını atmıştır. Sap gözlü sinekler, gezegenimizi çevreleyen tropikal yağmur ormanlarında görülür. Gündüz bireyler tek başına gezerek çürüyen bitki ve hayvan parçaları üzerindeki bakteriler ile beslenirler. Geceleri ise ilginç bir sosyal davranış göstererek, orman tabanındaki alçak nemli çalılıklarda bir araya gelirler.

Erkek böcekler, dişilerden oluşan bir jüri önünde birbirleriyle kıyasıya güreşirler. Gözleri abartılı genişlikte iki yana ayrılmış olan erkekler 'bir durum mu var' dercesine önce birbirlerini süzerler. Çoğunlukla, göz aralığı dar olan bireylerin caymasıyla güreş başlamadan biter. Eğer iki taraf da kendine güveniyorsa, tıpkı koçların kafa kafaya tokuşması gibi 'göz göze' bir kavga başlar. En geniş göz yapısına sahip bireyler çoğunlukla güreşi kazanır. Dişiler bu bireyler ile çiftleşmeyi seçerler.

Meksika kör mağara balığı (Astyanax mexicanus) doğal seçilim baskısı ortadan kalktığında biyolojik işlevlerini yitiren organlara çarpıcı bir örnektir. Yetişkin boyu 12 santimetre olan balığın ışıklı yüzey ortamında yaşayan bireyleri normal görünümlü iken

karanlık mağaralarda yaşayan bireyleri kördür.

Geniş aralıklı göz yapısına ulaşabilmenin, larva döneminden başlayarak iyi beslenmeyi gerektirdiğini, böceğin yakın akrabası olan bir başka tür (Cyrtodiopsis dalmanni) üzerindeki laboratuvar deneylerinden biliyoruz. Gözlerin abartılı yapısı, erkeklerin uçma yeteneğini önemli ölçüde kısıtlar ve avcılara karşı daha savunmasız hale getirir. Erkek sineğin mesajı açıktır: Doğaya meydan okuyan tüm özelliklerime rağmen yıkılmadım ayaktayım, beni seç! 1955'te bir trafik kazasında yaşamını yitiren ünlü aktör James Dean'in kadınların gözünde kişiliğini çekici kılan, kendini hiçe sayan tavırları, bu açıdan doğadaki erkek davranışını anlamamızda bir referanstır.

Sap gözlü sineğe yakın akraba bir tür (Sphyracephala europaea) Macaristan'da yeni keşfedildi. Avrupa için bir ilk olan bu türün, Türkiye'nin kuzeyinde Trakya ve Karadeniz'in ormanlık bölgelerinde var olma olasılığı oldukça güçlü. Doğaseverlerin bu yörelerdeki gezintilerinde gözlerini dört açmalarını dilerim.

530 Milyon Yıllık Tasarım

Balıklardan başlayarak sürüngenlere, kuşlara ve memelilere kadar tüm omurgalı canlıların göz yapısında ortak üç temel 'tasarım sorunu' vardır. Eğer sık parmaklıklı bir bahçe çitinin öbür yanını görmek istersek, başımızı sürekli iki yana oynatarak daha verimli görüntü elde edebiliriz. Işık gözümüzden içeri girerek retinaya ulaştığında aynı sorunla karşılaşır. Işığa duyarlı algılayıcı hücreler, kılcal damarlar ve sinirlerle örülü bir dokunun ardındadır. Gözlerimiz bu güçlüğün üstesinden gelebilmek için sürekli küçük titreşimsel hareketler yapmak zorundadır. Retinadaki 'kablolar' tam anlamıyla ters bağlanmıştır. Heyhat, bizler gibi göz merceğine sahip omurgasız bir canlı olan mürekkepbalığının gözü doğada en iyi gören organlardan biridir ve beklendiği üzere kablolar en yüksek verimliliği sağlayacak biçimde bağlıdır.

Ikinci tasarım sorunu, görüntü bilgisini beyine ileten sinirlerin gözden çıkmak için bir araya geldiği yerin retina üzerinde kör bir nokta oluşturmasıdır. Doğal seçilim, kötünün içinde en iyiyi ortaya çıkarmakta oldukça başarılıdır. Bizden kat kat daha iyi gören kedi, baykuş gibi omurgalılar, bu sorunu 'fovea centralis' adı verilen ışığa duyarlı hücrelerin yoğun olduğu ama aynı zamanda kılcal damar ve sinir yapısının seyreldiği retina bölgesinin evrilmesiyle gidermişlerdir. Gözümüzün en işlevsel bölümünde yer alan kör noktadaki görüntü eksikliği, iki gözden gelen bilginin beyinde çakıştırılmasıyla giderilir. Üçüncü sorun yine kablo sorununun bir uzantısıdır. Retina ters bağlantı nedeniyle göz duvarına sağlam olarak bağlanamaz. Sert bir darbe ile koparak gözün içinde yüzer hale gelmesi sıklıkla yaşanan bir sorundur.

(Platynereis dumerilii) larvaları evrimsel açıdan en basit öncül göz yapısına (kırmızı renkli) sahip. Yalnızca iki hücreden oluşan gözler ışığın yönünü başarı ile belirliyor. Yetişkin zooplankton gözü de benzer biçimde işliyor. Kopepod cinsi zooplanktonlar gündüzleri denizin 500 metre derinliğine kadar inebiliyorlar. Boyu dört milimetre olan yetişkin bir kopepod (Pleuromamma spp.) uzun duyargalarıyla mikroskop altında pek ilginç görünüyor.

Gözlerimiz, 530 milyon yıllık omurgalı evriminin derin izlerinin kazılı olduğu bir organdır. Canlılığın coşarak yeni beden yapılarının ortaya çıktığı erken Kambriyen döneminde yaşamış olan ortak atamızda başlayan göz evriminin mirasını tüm omurgalılar olarak taşıyoruz. Hayat ağacında omurgalıları içeren dalın gövdeden ayrıldığı noktada yer alan atasal bir deniz canlısı Amphioxus'un göz yapısı, her şeyi açıklar nitelikte. Yunancada 'iki ucu oka benzeyen' anlamına gelen Amphioxus'un, Izmir Körfezi'nde bulunduğu rapor ediliyor. Erken Kambriyen döneminde Amphioxus'a yarar sağlayan basit göz yapısı ile temeli atılan ters retina dokusu, geri dönülmez bir yola girerek tüm omurgalıların göz mimarisine yansımıştır.

Tarih, muhafazakâr kesimlerin direnişiyle matbaanın yurdumuza 272 yıllık bir gecikmeyle girdiğini ve küresel aydınlanmanın gerisinde kaldığımızı söyler. Benzer bir tepkiselliği evrim kuramının 150. yılında yaşıyoruz. Evrim kuramı yalnızca biyoloji bilimi değil, tıptan mühendisliğe insanlığın büyük sorunlarını çözmede önemli rol oynayan özgürleştirici bir düşüncedir. Göz özelinde doğal tarih öykülerine dayanarak anlatmaya çalıştığım canlı evriminin, doğaya bakışınızdaki şiirselliğe katkıda bulunmasını dilerim.

U. UZAY SEZEN (GeorgIa Üniversitesi, Bitki Genomu Haritalandırma LaboratuVarı araştırmacısı)

ben en iyisi bu metni world'e kaydedeyim, şu an aklım bunları tam kavrayamayacak

bu değerli paylaşımlar için teşekkürler

bende öyle word dosyasına çok kaydettim ama sonra dönüp hiç birini okumadım

okumak için çıktı alıcam 1 yıldır bekliyorum

bende öyle word dosyasına çok kaydettim ama sonra dönüp hiç birini okumadım

 

okumak için çıktı alıcam 1 yıldır bekliyorum

:D çok doğru konuştun ama mutlaka okumaya çalışacağım