Bir popülasyon birçok bireyden oluşur. Nadir durumlar dışında, ikisi hiç bir zaman tam aynı değildir. Deneyimlerimizden, insanların her birinin ayırt edici anatomik ve fizyolojik özelliklerinin ve yine bunlar kadar belirgin yetenek ve davranışlarının olduğunu bildiğimizden çevremizdeki farklı insanları ayrı ayrı tanımaya alışmışızdır ve iyi bir şekilde insanlardaki bu benzemezliğin farkındayız. Aynı şekilde, kedi, köpek ve at gibi yaygın evcil hayvanlarda da bireysel varyasyonu fark ederiz. Fakat, bizler narbülbülü, sincap, toprak solucanı, deniz yıldızı, karahindiba çiçeği ve mısır bitkisi gibi daha az aşina olduğumuz türlerdeki bireysel varyasyonu gözden kaçırabiliriz.
Ancak, bu bireysel varyasyon deneyimsiz gözlerimiz için yeterince açık olmasa da, bütün türlerde vardır. Bir popülasyon üyelerinin bazı önemli özellikleri benzerdir, ancak bazıları gizli, bazıları daha açık olmak üzere, birçok yolla birbirlerinden farklıdırlar. Bu çeşitlilik sonuncunda, eğer popülasyondaki belirli bir varyantın yararına ya da popülasyondaki diğer varyantın zararına bir seçilim varsa, popülasyonun süreç içindeki yapısı değişebilecektir.
Varyasyon, esas olarak üç nedenden kaynaklanır: mayozda krossing- over, iki farklı haployit gametin birleşmesi (eşeysel rekombinasyon) ve mutasyon. İlk iki süreç yeni alellerin ortaya çıkmasına değil, ancak var olan birilerinin rekombinasyonuna neden olurlar. Buna rağmen, uzun bir süreçte bir tür için yararlı olmalarına karşın, krossing-over ve gamet bileşimi eşeysel üremenin metabolik olarak masraflı bölümleridir ve genetikolarak riskli süreçlerdir ki bu da çiftleşenlere potansiyel olarak pahalıya mal olur (zarar verir). Doğal seçilim bireyler üzerinden işlediğinden, rekombinasyonun sürdürülmesi ayrı eşeylerin varlığını zorunlu kılar; çünkü, eşeylilik değişime hizmet eden özel bir varyasyon çeşidine yol açar. Nokta mutasyonları da içine alan mutasyonlar ve aynı şekilde büyük miktarlardaki ekson rekombinasyonları yeni alellerin ortaya çıkmasını sağlayan potansiyel kaynaklardır.
Birlikte ele alındıklarında, bu süreçler yeni alel ve alel rekombinasyonlarını üretir ve popülasyonlarda değişimleri oluşturmak üzere, doğal seçilimin etki edebileceği genetik çeşitliliği sağlar.
Tamamen fenotipik olan varyasyon:
Değişimde varyasyonun önemine değinmiş olmamıza karşın, varyasyonun bazı çeşitleri seçilime bağışık ya da ilişkisizdir. Doğal seçilim, yalnız genetik varyasyon fenotipte ifade edildiğinde etki edebilir. Tam olarak çekinik olan aleller, homozigot durumda değillerse, doğal seçilimin etkisinden tamamen korunmuş olacaklardır; organizmanın görülebilir fonksiyonlarını etkileyen varyasyon, dış etmenlerin etki edebileceği tek yoldur.
Diğer bir potansiyel güçlük, varyasyon ister genetik farklığı yansıtsın ya da yansıtmasın, bir populasyondaki bireyler arasında üreme farklılıklarını verebilecek herhangi bir fenotipik varyasyonun bulunmasıdır. Böylece, gelişim süresince farklı çevresel koşullara maruz kalma, hastalık ya da kazalarla oluşturulan varyasyonlar doğal seçilime maruz kalırlar. Genelde, böyle bir seçilim populasyonun bütün genetik yapısı üzerinde herhangi bir etkiye sahip değildir: bir bireyin alellerince neden olunan, daha düşük yaşayabilirlik ve üreme potansiyellerine yol açan şans olayları arasında bir korelasyon yoktur.
Ancak, şansın değişime neden olduğu durumlar vardır. Örneğin, eğer populasyon küçükse ve nadir bir alelin taşıyıcısı bir kaza sonucu ortadan kalkmışsa gen frekansları değişecektir.
Kalıtımın ilkelerinden biri, fazla egzersiz ile bir atletik gücün gelişiminin ya da eğitimle entellektüalite gücünün gelişiminin ya da düzgün bir beslenme ile sağlığın korunması ve yerinde tıbbi müdahale ile tüm hastalıkların iyileştirilmesinin eşey hücrelerindeki (gametlerde) genleri değiştiremeyeceği şeklindedir. Gametler doğum sonrası geçirilen değişimlerinden etkilenmeden ayni genetik bilgiyi taşırlar. Kısaca, yalnızca egzersiz, eğitim, beslenme ya da tıbbi müdahale gibi nedenlerle oluşan varyasyonlar üzerinde işleyen seçilim biyolojik değişime neden olmaz.
Aynı şekilde, somatik mutasyonlarca oluşturulan varyasyonlar, değişim için ham madde değildir. Örneğin bu durum ilk evrelerdeki bir hayvan embriyosunun bir ektodermal hücresinde oluşan önemli bir mutasyon için olası olabilir. Bu mutant hücreden oluşan bütün türev hücreler bu mutantın tipinde olacaktır. Değişim hayvanın sinir sistemindeki önemli bir değişim olabilir, fakat bu değişim hayvanın döllerine aktarılamaz. Çünkü, ektodermal hücreler gamet üreten hücreler değildir. Somatik hücrelerdeki mutasyonlar, gametleri oluşturan eşey hücrelerindeki genleri değiştiremez. Seçilimin etki ettiği somatik mutasyonlarca oluşturulan varyasyonlar, eşeysel olarak üreyen organizmalarda değişimle sonuçlanmaz.
Genetik veri yetersizliği nedeniyle, geçen yüzyılda ve bu yüzyılın başlangıcında bir çok öncü biyolog, yalnız fenotipik varyasyonun ham materyal olarak işlev gördüğünü varsaymışlardır. Bu durum, halen biyolog olmayan birçok kişi için net olmaktan uzaktır. Wallace tarafından varsayılan doğal seçilim yoluyla değişme kuramının, 19. yüzyılda genellikle Lamarck’a atıf edilen bir düşünce olan doğuştan sonra kazanılan özelliklerin kalıtımı ile değişme anlayışını savunan bir rakibi vardı. Lamarck’in hipotezi, bir bireyin, doğumdan sonraki yaşamı boyunca kazandığı somatik özelliklerin döllerine aktarılacağı şeklindeydi. Bu bakış açısı ile, her dölün özellikleri en azından kısmen, daha önceki döllerin kazandıkları deneyimler, vücudun bir kısmının kullanılıp kullanılmaması ve kazalarla oluşturulan bütün modifikasyonlarca belirlenir. Bu görüşe göre, değişmeler, böylesi doğum sonrası modifikasyonların sonraki döllerde kademeli birikimi olacaktır. Bunun için klasik örnek zürafanın uzun boynunun değişimidir.
Lamarkçı görüşe göre, kısa boyunlu atasal zürafalar, besinlerinin esas kısmını oluşturan, ağaçların yeşil yapraklarına ulaşabilecekleri kadar uzatmak eğiliminde idiler. Beslenmelerine bağlı olarak, bu sık boyun uzatma davranışı döllerinin oransal olarak daha uzun boyunlu olmalarına neden olmuştur. Bunlar da boyunlarını uzattıklarından sonraki döl daha da uzun boyunlu olmuştur. Dolayısıyla, sürekli daha da yüksek yapraklara uzanmak için boyunlarını uzatmanın bir sonucu olarak, her döl bir önceki dölden daha uzun boyunlu olmuştur.
Diğer taraftan, çağdaş doğal seçilim kuramı, atasal zürafaların daha kısa boyunlu olduğunu; ancak farklı genotiplere sahip olmaları nedeniyle, boyun uzunluklarının bireyden bireye değiştiğini varsayar. Besin kaynakları sınırlı olduğunda, daha uzun boyunlu bireylerin kısa boyunlu bireylere göre yaşama ve döl verme şansları daha iyi olacaktır. Bu tüm kısa boyunluların öleceği ve tüm uzun boyunluların yaşayıp üreyeceği anlamına gelmez. Fakat, en kısa deyimi ile, bunlardan, nisbeten daha uzun boyunlu olanlar yaşayacak ve üreyeceklerdir.
Sonuçta, uzun boyunluluk genini içeren bireylerin oranı, sonraki her dölde biraz daha artacaktır. Bir derece daha uzun boyunlu bireylerin oranı yükseldiğinden, besin için rekabet artışı nedeniyle, ağaçların daha üst kısımlarına uzanabilmeyi sağlamak için, uzun boyunlular yararına seçici bir avantaj sağlayacak ve böylece değişmeye devam edecektir.
Kaynakça:
Biological Science; James L. Gould, William T. Keeton
Yazar: Taner Tunç