Darwin'e Yeniden Bakış: Modern Veriler Eski Evrim Teorilerine Işık Tutuyor...

Araştırmacılar, evrimleşebilirlik olarak bilinen birkaç nesil içindeki hızlı adaptasyon kapasitesinin, türlerin milyonlarca yıl içindeki farklılaşmasını da açıklayabildiğini gösterdi. Mevcut türlerden ve fosillerden elde edilen kapsamlı veri kümelerini analiz ederek, evrimsel sonuçların şekillenmesinde çok önemli bir rol oynayan çevresel dalgalanmalardan etkilenen, yüksek evrimleşmeye sahip özelliklerin zaman içinde daha fazla farklılık gösterdiğini buldular.

Darwin çığır açan evrim teorisini ortaya koyduğundan beri biyologlar türlerin evrimini sağlayan karmaşık süreçlerin büyüsüne kapıldılar . Bir türün birkaç nesil boyunca evriminden sorumlu olan mikroevrim adı verilen mekanizmalar, türlerin binlerce veya milyonlarca nesile uzanan zaman dilimlerinde nasıl evrimleştiğini, yani makroevrimi de açıklayabilir mi? Science dergisinde yakın zamanda yayınlanan yeni bir makale, evrimleşme olarak adlandırılan, popülasyonların birkaç nesil boyunca evrimleşme ve uyum sağlama yeteneğinin, evrimin çok daha uzun zaman ölçeklerinde nasıl çalıştığını etkili bir şekilde anlamamıza yardımcı olduğunu gösteriyor. 

Araştırmacılar, fosillerin yanı sıra mevcut türlerden de devasa veri kümelerini derleyip analiz ederek, birçok farklı özelliğin mikroevriminden sorumlu olan evrimleşmenin, bir milyon yıla kadar ayrılan popülasyonlar ve türler arasında gözlemlenen değişim miktarını tahmin ettiğini göstermeyi başardılar. “Darwin, türlerin kademeli olarak evrimleştiğini öne sürdü, ancak bulduğumuz şey, popülasyonlar kısa vadede hızla evrimleşse de, bu (kısa vadeli) evrimin zaman içinde birikmediğidir. Bununla birlikte, popülasyonların ve türlerin ortalama olarak uzun süreler boyunca ne kadar farklı olduğu, yine de kısa vadede evrimleşme yeteneklerine bağlıdır” dedi NTNU Biyoloji Bölümü profesörü ve makalenin kıdemli yazarı Christophe Pélabon.

Canlılardan ve fosillerden büyük veri kümeleri 

Seçime yanıt verme ve uyum sağlama yeteneği, yani evrimleşebilirlik, kalıtsal (genetik) çeşitliliğin miktarına bağlıdır. Araştırmacılar analizlerini ilk önce halka açık bilgilerden, yaşayan popülasyonlar ve türler için evrimleşme ölçümlerini içeren devasa bir veri seti derleyerek gerçekleştirdiler. Daha sonra gaga büyüklüğü, yavru sayısı, çiçek büyüklüğü ve daha fazlası gibi farklı özellikler için popülasyon ve tür farklılığına karşı evrimleşme grafiğini çıkardılar. Ayrıca, diğer araştırmacıların fosillerdeki morfolojik özelliklerdeki farklılıkları 10 yıl kadar kısa ve 7,6 milyon yıl kadar uzun zaman aralıklarında ölçtüğü 150 farklı fosil soyundan gelen bilgileri de incelediler.

Gördükleri şey, daha yüksek evrimleşebilirliğe sahip özelliklerin mevcut popülasyonlar ve türler arasında daha farklı olduğu ve daha yüksek evrimleşebilirliğe sahip özelliklerin ardışık iki fosil örneği arasında birbirinden farklı olma ihtimalinin daha yüksek olduğuydu. Tersine, çok az evrimleşebilen veya çok az değişkenliğe sahip olan özellikler, popülasyonlar arasında veya ardışık fosil örnekleri arasında çok fazla değişmedi.

Darwin, Galapagos Adaları'ndaki farklı ispinozların, yeme konusunda uzmanlaştıkları yiyeceğe göre nasıl farklı türde gagalar geliştirdiklerini kaydetti. Daha sonraki çalışmalar, tıpkı Science dergisinde yayınlanan yeni çalışmanın önerdiği gibi, zaman içinde tohum büyüklüğündeki hızlı dalgalanmaların gaga boyutunda da hızlı dalgalanmalara yol açtığını gösterdi. Bu resim Darwin'den, 1845. Kaptan Fitz Roy komutasındaki HMS Beagle'ın dünya turu sırasında ziyaret ettiği ülkelerin doğa tarihi ve jeolojisine ilişkin araştırmalar dergisi, RN 2d baskısı.

Çevresel dalgalanma anahtardır 

Pélabon, daha yüksek evrimleşebilirliğe sahip özelliklerin hızla değiştiğini, çünkü çevresel değişikliklere daha hızlı yanıt verebildiklerini söyledi. Çevre (sıcaklık, mevcut yiyecek türü veya bireyin hayatta kalması ve üremesi için önemli olan diğer özellikler gibi şeyler) evrimsel değişimlerin itici gücüdür çünkü popülasyonlar kendi çevrelerine uyum sağlamaya çalışır. Tipik olarak ortamlar yıldan yıla veya onyıllardan onyıllara değişiyor ve sabit ortalamalar etrafında dalgalanıyor. Bu, seçim yönünde dalgalanmalara neden olur.

Yüksek düzeyde evrimleşebilen özellikler, seçimdeki bu dalgalanmalara hızlı bir şekilde yanıt verebilir ve zaman içinde yüksek genlikle dalgalanır. Az miktarda evrimleşebilen özellikler de dalgalanacaktır, ancak daha yavaş ve dolayısıyla daha düşük genlikle. “Coğrafi olarak birbirinden uzak olan popülasyonlar veya türler, dalgalanmaları senkronize olmayan ortamlara maruz kalıyor. Sonuç olarak, bu popülasyonlar farklı özellik değerlerine sahip olacak ve bu farkın boyutu, özelliğin dalgalanmasının büyüklüğüne ve dolayısıyla özelliğin evrimleşebilirliğine bağlı olacaktır" dedi Pélabon. 

Biyoçeşitlilik açısından sonuçlar

 Araştırmacıların sonuçları seçilimin ve dolayısıyla çevrenin geçmişte nispeten istikrarlı olduğunu gösteriyor. İklim değişikliğiyle birlikte işler hızla değişiyor ve çoğunlukla tek yönde. Bu, seçilim kalıplarını ve türlerin hala değişkenlik gösteren, ancak birkaç on yıllık dönemler boyunca bile artık istikrarlı olmayan optimal civarındaki ortamlara nasıl uyum sağlayabileceğini güçlü bir şekilde etkileyebilir. "Ne kadar türün bu optimum değerleri takip edip uyum sağlayabileceği belirsiz, ancak büyük ihtimalle bunun kısa bir zaman diliminde bile biyoçeşitlilik açısından sonuçları olacak" dedi.