Ana sayfa 133. Sayı Biliminsanları evrim teorisini “gerçekten” tartışıyor: Evrim teorisi yeniden değerlendirilmeli mi?

Biliminsanları evrim teorisini “gerçekten” tartışıyor: Evrim teorisi yeniden değerlendirilmeli mi?

316
PAYLAŞ

Çeviren: Umut Can Yıldız

9 Ekim 2014 tarihli “Nature” dergisinde, biliminsanları arasında evrim teorisi üzerine süren bir tartışma yer buldu. “Evrim teorisi yeniden değerlendirilmeli mi?” sorusuna, “Evet, acilen” yanıtını verenlerle, “Hayır, gerek yok” yanıtını verenlerin görüşleri karşılıklı olarak, gerekçeleriyle birlikte sunuluyordu. Biliminsanlarını taraflara bölen, evrim incelenirken, hangi süreçlerin temel alınacağı konusunda farklı görüşlere sahip olmaları. Tartışmayı çevirdik, sunuyoruz.

Çevirmenin sunuşu

Canlıların ortak bir kökenden gelmesi ve evrimleşerek yeni özellikler, türler oluşturması her ne kadar tüm biliminsanlarının uzlaştığı bir gerçek olsa da, bunun hangi mekanizmalarla ve nasıl gerçekleştiği hâlâ keşfedilmeye ve tartışılmaya devam ediliyor. Laland ve diğerlerinin başlattığı, “evrim kuramını yeniden değerlendirmek” tartışmasının yeni ufuklar açmasını ve bilimin ilerleyişinin temel unsurlarından olan kuramsal tartışmalara yeni bir boyut eklemesini murat ediyorum.

Genişletilmiş Evrimsel Sentez (Extended Evolutionary Synthesis – GES) kavramı ilk defa Türkçe bir yayında doğrudan popüler bilim okuyucusuyla buluşuyor. (http://www.nature.com/news/does-evolutionary-theory-need-a-rethink-1.16080#/noalliswell) adresinden alarak çevirdiğimiz bu yazı, Türkçe’de bulunmayan bazı terimlere karşılık önermek durumunda kaldı. Evrim teorisinin, doğru olup olmadığı sığlığında topluma taşınabildiği bir ülkede, en azından Bilim ve Gelecek okurlarına evrim teorisinin nasıl tartışılması gerektiğini göstermesi umuduyla…

“EVET, ACİLEN EVRİM TEORİSİ YENİDEN DEĞERLENDİRİLMELİ”

Kevin Laland (S. Andrews Üniversitesi, Evrimsel ve Davranışsal Biyoloji Profesörü) ve meslektaşları  (Tobias Uller, Marc Feldman, Kim Sterelny, Gerd B. Müller, Armin Moczek, Eva Jablonka, John Odling-Smee)

Kevin Laland ve diğerleri, genişletilmiş bir evrimsel çerçeve olmadan, teorinin en önemli mekanizmalarının dışarıda kalacağını düşünüyor.

Charles Darwin genlerin varlığından haberdar olmadan doğal seçilim yoluyla evrimi tasavvur etti. Şimdi ise ana akım evrim teorisi, neredeyse tamamen genetik kalıtım ve gen frekanslarındaki değişim sürecine odaklanır hale geldi.

Şimdiye dek ilişkili alanlardan elde edilen bilgiler, bu kısıtlı durumun sınırlarını zorlamaya başlıyor. Organizmaların büyümesi ve gelişiminin evrimin bir sonucu olduğunu kabul eden alternatif bir evrim görüşü billurlaşıyor.

6 yıl önce aramızdan bazıları, bu gelişmeleri tartışmak üzere ilk defa toplandık. O zamandan beri disiplinler arası bir takımın üyeleri olarak, Genişletilmiş Evrimsel Sentez (Bundan sonra yazıda GES olarak anılacaktır; İngilizcesi “Extended Evolutionary Synthesis – GES”) olarak isimlendirilen, daha kapsamlı bir teorik çerçeve oluşturmak ve bunun yapısını, varsayımlarını ve tahminlerini olgunlaştırmak için çalışıyoruz. Esas olarak bu sentez, hiçbiri genlere indirgenemeyecek ve evrim teorisinin dokusunda mutlaka olması gereken önemli etmenleri koruyor.

İnanıyoruz ki GES, evrimin nasıl işlediğine yeni bir ışık tutacak. Organizmaları basitçe gelişimi genler tarafından “programlanmış” olarak değil, gelişimi sırasında inşa edilir biçimde ele alıyoruz. Yaşayan şeyler önceden varolmayan ortamlara uyum sağlayacak şekilde evrimleşmezler, tersine ekosistemlerin yapılarının değişim süreci içerisinde birlikte inşa edilir ve birlikte evrimleşirler.

Evrimin nasıl kavramsallaştırıldığı konusunda değişim arayan biyologların sayısı hızla artıyor. Birbirine bağlı olan alanlardan güçlü bir destek geliyor, özellikle genom biliminden, epigenetik, ekoloji ve sosyal bilimlerden. Evrimsel biyolojinin gözden geçirilmesi için uğraşıyoruz ve eğer bu gerçekleşirse, diğer disiplinler için de çok faydalı olacaktır. Görüşümüzü destekleyen veriler her gün güçleniyor.

GES bu sade açıklamasına rağmen, evrimsel biyologlar arasında sıkça duygusal, hatta düşmanca tepkiler doğuruyor. Sıklıkla, hayati tartışmalar karmaşa veya yanlış tanıtımın getirdiği suçlamalarla birlikte hırçınlık seviyesine düşüyor. Belki de yakalarını bırakmayan akıllı tasarım vesvesesi yüzünden, evrimsel biyologlar bilim karşıtlarına birleşik bir görüntü vermek istiyor. Bazıları eğer fizyologlar veya gelişimsel biyologlar gibi dışlanmışlar alanlarına girerse, daha az kaynak sağlanacağından ve daha az tanınacaklarından korkuyor olabilir.

Ancak, başka bir etmen çok daha önemli: Geleneksel evrimsel biyologlar bizim ihmal edildiğini iddia ettiğimiz süreçleri çok daha farklı kavrıyorlar (Bkz. “Hayır, gerek yok” başlığı). Bu akademik ortamda kopan bir fırtına değil, bilim dalının temel ruhu için verilen bir mücadeledir. Burada GES’in mantığını adım adım anlatıyoruz, umudumuz bu tartışmayı biraz ısıtmak ve evrimsel değişimin temel sebepleri üzerine açık bir tartışmayı teşvik etmektir.

Temel unsurlar

Çağdaş evrim teorisinin temeli 1930’lu ve 1940’lı yıllarda oluşturuldu. Doğal seçilim, genetik ve diğer alanlar, evrimin nasıl işlediği hakkında ortak bir bakışta birleştirildi. Bu “modern sentez” evrimsel sürecin bir popülasyon içindeki genetik çeşitliliğe ait frekansının zaman içeresindeki değişimini, örneğin tavşanlardaki miksom virüsüne genetik direncin yayılımını,  matematiksel biçimde ifade etmeye olanak tanıyordu.

On yıllar boyunca, evrimsel biyoloji, modern sentez doktriniyle birlikte gelişmeleri tutarlı biçimde kapsadı. Bunlardan birisi evrimdeki rasgele vakaları açıklayan “nötral teori”dir. Ancak, standart evrim teorisi (SET) insanların evrim hakkındaki düşüncülerini yönlendiren orijinal modern sentezin benzer varsayımlarının çoğunu korudu.

Bir plastisite örneği: Commodore kelebekleri, kuru (solda) ve ıslak mevsimlerde farklı renklerle ortaya çıkarlar. Turuncu: Peter Chadwick / SPL; Mavi: Lawrence Lawry / SPL.

SET’in anlatısı basitçe şöyledir: Rasgele genetik mutasyonlar yoluyla yeni varyasyonlar açığa çıkar; DNA yoluyla kalıtım gerçekleşir ve doğal seçilim adaptasyonun yegâne sebebidir, adaptasyon süreci canlıların ortamlarına uyum sağlamalarıdır. Bu görüşe göre biyolojik gelişimin -bir canlıda büyürken ve yaşlanırken gerçekleşen değişikliklerin- karmaşıklığı ikincil, hatta çok az önemdedir.

Bizim bakışımıza göre, bu “gen-merkezci” görüş doğrudan evrimin süreçlerinin geniş açı fotoğrafını ortaya koymak konusunda başarısızdır. Eksik parçalardan bazıları, fiziksel gelişimin varyasyonun oluşumunu nasıl etkilediği (“developmental bias”, gelişimsel yanlılık); çevrenin canlının özelliklerini nasıl doğrudan şekillendirdiği (“plastisite”, esneklik); canlıların çevreyi nasıl değiştirdiği (niş inşası) ve canlıların genlerden fazlasını nasıl nesiller arası aktardığı (gen-ötesi aktarım). SET’e göre bu fenomenler evrimin sadece çıktılarıdır. GES’e göreyse, bunlar da evrimin sebepleridir.

Adaptasyonun sebepleri ve yeni özelliklerin ortaya çıkmasına dair kıymetli bir kavrayış evrimsel gelişimsel biyolojiden (“evo-devo”) geliyor. Bu alanın bazı deneysel bulgularının SET’e uydurulmaya çalışılmasında zorlanılıyor. Çetrefilli gözlemlerden birisi çoğu varyasyonun rasgele olmaması ve gelişimsel süreçlerin bazı biçimleri diğerlerine göre çok daha kolay üretebilmesidir. Örneğin, bir grup kırkayak grubu içerisinde, bin tane türünden fazlasının hepsi, segment gelişim mekanizmaları sebebiyle, tek sayıda ayak taşıyıcı segmentine sahiptir.

Bizim bakış açımız, gelişimsel yanlılık görüşünün canlıların ortamlarına nasıl adapte olduklarını ve farklı türlere nasıl farklılaştıklarını açıklamaya yardım ettiğidir. Örneğin Malawi Gölü’ndeki ciklet balıkları, kendi göllerindeki diğer cikletlere, Tanganyika Gölü’ndeki diğer ciklet balıklarına göre daha yakın akrabadır; ancak iki göldeki türler çarpıcı biçimde benzer vücut şekillerine sahiptir. Her bir vakada, bazı balıklar geniş etli dudaklara, diğerleri öne çıkık alınlara ve daha farklıları ise kısa ve kuvvetli çenelere sahiptir.

Hem Tanganika Gölü (soldaki), hem de Malavi Gölü (sağda) ciklet balıklarında benzer vücut şekilleri gelişmiştir. İllüstrasyon: R. Craig Albertson.

SET böylesi paralellikleri yakınsak evrim olarak açıklar: Benzer çevre koşulları rasgele genetik varyasyonları birbirine denk sonuçlarla seçer. Bu durumda her gölde çok sayıda birbirine paralel türü açıklamak için olağandışı bir tesadüfe ihtiyacımız var. Daha kısa yoldan bir açıklama, gelişimsel yanlılık ve doğal seçilimin birlikte çalışması hipotezidir. Zorluğu herhangi bir fiziksel olasılıkla aşmakta özgür olan seçilim yerine, bu adaptasyon gelişim sürecinde açılan spesifik bir güzergâh tarafından biçimlendirilmiştir.

Gelişimsel yanlılığın başka bir çeşidi, bireylerin çevrelerine biçimlerini değiştirerek cevap vermeleri ile ortaya çıkar. Bu durum plastisite olarak isimlendirilir. Örneğin, yaprak şekli toprağın suyu ve kimyası ile birlikte değişir. SET plastisiteye sadece bir akort ayarlama veya gürültü olarak bakar. GES ise, adaptif bir evrimdeki olası ilk adım olarak görür. Buradaki kilit bulgu, organizmaların sadece yeni ortam koşullarıyla başa çıkması değil, kendilerine en uygun özellikleri oluşturmasıdır. Eğer seçilim çevre değişimlerine cevap üreten genetik varyasyonları koruyorsa, adaptasyon büyük oranda sabitlenen genetik varyasyonların birikimi ile ortaya çıkar.(5, 6) Başka bir deyişle, genellikle önce ortaya çıkan özelliktir, bu akışı sağlayan genler bazen pek çok nesil önce ortaya çıkar.

Balıklar, kuşlar, amfibiler ve böcekler üzerine yapılan çalışmalar göstermektedir ki, başlangıçtaki adaptasyonlar çevresel olarak yeni ortamlardaki kolonileşmeyi ve kolaylaştırılmış türleşmeyi sağlayabilir.(5, 6) Bunun en iyi çalışılmış bazı örnekleri dikenli balık ve Salvelinusalpinus (Arcticchar) benzeri balıklardadır. Dipte ve yüzeyde yaşayan balıkların beslenme biçimlerindeki ve çevresel şartlarındaki farklılıklar, farklı vücut biçimlerini ortaya çıkartmıştır. Bu, yeni türlerin oluşmasındaki evrelerden birisi olan üreme yalıtımının evrimleşmesi gibi gözükmektedir. Bir evrimsel soydaki türlerin sayısı yalnızca rasgele genetik çeşitliliğin kaç çevresel elek tarafından ayıklandığına bağlı değildir. Aynı zamanda gelişimsel özelliklere de bağlıdır ve bu özelliklerin soyun “evrimleşebiliriliği” üzerinde etkisi vardır.

Doğada, çoğu varyasyonun rasgele olmadığı ve gelişimsel süreçlerin bazı biçimleri diğerine göre çok daha kolay üretebildiği gözleniyor. Örneğin, bir grup kırkayak grubu içerisinde, bin tane türünden fazlasının hepsi, segment gelişim mekanizmaları sebebiyle, tek sayıda ayak taşıyıcı segmentine sahip.

Esasında SET çevreyi “arka plan durumu” olarak görür, bu arka plan seçilimi tetikleyebilir veya modifiye edebilir, ancak tek başına evrimsel sürecin bir parçası değildir. Termitlerin kendi inşa ettiği tepeciklere nasıl adapte oldukları ile, diyelim, organizmaların volkanik patlamalara nasıl adapte olduğu sorularına cevap ararken ayrım yapmaz. Biz bu iki vakayı esasen faklı yorumluyoruz.

Volkanik patlamalar kendine has olaylar olarak, organizmaların etkisinden bağımsızdır. Buna karşın, termitler yuvalarını tekrar eden ve yönlü bir davranışla biçimsel olarak inşaa eder ve düzenlerler; yön önceki seçilimler tarafından biçimlendirilir ve sonraki seçilimleri ateşlerler. Benzer biçimde memeliler, kuşlar ve böcekler yuvalarını korur, sürdürür ve geliştirirler; yuva inşasına yönelik adaptif tepkiler yeniden ve yeniden evrimleşir.(7) Bu “niş inşaasında”, gelişimsel yanlılığa benzer şekilde, organizmalar kendi evrimlerini sistematik olarak değişen çevreler ve dolayısıyla yönelimli seçilimle birlikte yönlendirirler.

Genlerin ötesinde kalıtım

SET özel vakalarda uzun addedilen gen dışı kalıtım mekanizmalarına sahiptir; insan kültürü başlıca örneği oluşturur. GES ebeveyn-yavru benzerliğinin, ebeveynlerin kendi gelişimsel ortamlarını yavruları için yeniden düzenlemelerinin bir sonucu olarak açıklıkla görür. “Gen-dışı kalıtım” taksonda doğruganlığı, yaşama uzunluğunu ve hastalık direncini etkileyen epigenetik işaretleri (gen dizisinden bulunmayan, ancak DNA ifadesini etkileyen kimyasal değişiklikler) içerir.(8) Dahası, gen-dışı kalıtım, hayvanlardaki sosyal olarak aktarılan davranışları da içerir, şempanzelerdeki yemiş kırma veya resif balıklarının göçsel örüntüleri gibi.(8, 9) GES bu yapıları ve aynı zamanda niş inşaası (kunduzların barajından solucanların işlediği toprağa kadar).(7, 10)  aracılığı ile yavrularına bıraktıkları değişen koşulları kapsar. Geçtiğimiz on yıllar boyunca, bu tür miraslara dair çok sayıda araştırma yayımlandı; bunun genel teorinin bir parçasını oluşturması gerekir.

Evrimsel dinamiklerle ilgili matematik modellerden gen-ötesi kalıtımı içerenler, içermeyenlere göre farklı öngörülerde bulunuyor.(7, 9) Kapsayıcı modeller çok sayıda kafa karıştırıcı fenomenlerin açıklanmasına yardım ediyor. Ev ispinozlarının Kuzey Amerika’daki hızlı kolonileşmeleri, düşük genetik çeşitliliğe sahip istilacı bitkilerin uyum gücü ve üreme yalıtımının nasıl gerçekleştiğinin açıklaması, kuramın yardım ettiği sorunlara örnek verilebilir.

Hatta bu miraslar makro-evrimsel örüntüler yaratabilir. Örneğin, kanıtlar süngerlerin deniz yatağındaki diğer canlılar için olanaklar yaratarak okyanusa oksijen kazandırdığını göstermektedir.(10) Biriken fosil veriler türlerin miras bıraktığı küçük çevresel değişikliklerin, bazen milyonlarca yıl sonra, yeni türler ve ekosistemlerin evrimine olanak sağladığına işaret etmektedir.(10)

Birlikte daha iyi

Yukarıdaki kavrayışlar farklı alanlardan türemiştir, ancak bir araya geldiklerinde şaşırtıcı bir tutarlılık içindedir. Bu kavrayışlar çeşitliliğin rasgele olmadığını, genlerden daha fazla kalıtım olduğunu ve canlılar ile çevreleri arasındaki uyum için birçok yol olduğunu göstermektedir. Daha önemlisi gelişimin, adaptasyon ve türleşmenin neden ve nasıl gerçekleştiğinin, evrimsel değişimin hızı ve örüntüsünün doğrudan bir sebebi olduğunu ortaya koyuyorlar.

Salvelinusalpinus. Dipte ve yüzeyde yaşayan balıkların beslenme biçimlerindeki ve çevresel şartlarındaki farklılıklar, farklı vücut biçimlerini ortaya çıkartıyor.

SET bu fenomenleri önemlerini küçük görerek ele alıyor. Örneğin, gelişimsel yanlılık, genellikle seçilimin başarabileceklerini kısıtlayan bir engel, sadece adaptasyonun yokluğunu açıklayan bir ayak bağı olarak görülür. GES ise tersine gelişimsel süreçleri yaratıcı bir unsur olarak ele alır, hangi form ve özelliklerin evrimleşeceğini ve bunun sonucu olarak niçin canlıların kendi ürettikleri özelliklere sahip olduklarından sorumlu olduklarını açıklamaya çalışır.

Fizyoloji ve ekolojiden, antropolojiye dek farklı alanlardan araştırmacılar, diğerlerinin de aynısını yaptığının farkında olmadan standart evrim teorisinin sınırlayıcı çerçevesine karşı hareket ediyorlar. İnanıyoruz ki, bilimdeki çoklu bakış açısı yeni hipotezlerin ortaya çıkmasını yüreklendiriyor ve ampirik (deneysel ve gözlemsel) çalışmaları teşvik ediyor. Artık itiraz eden bir hareketten ibaret olmayan GES, şimdi farklı alanlardan araştırmacıları tek bir teorik çatı altında toplayarak faydalı çalışmalara ilham veriyor ve teorik çatı evrimsel biyolojinin konsept değişikliğini etkiliyor.

“HAYIR, EVRİM TEORİSİNİN YENİDEN DEĞERLENDİRİLMESİNE GEREK YOK”

Gregory A. Wray (Kuzay Karolina-Durham Duke Ünv.’nden Biyoloji Profesörü), Hopi E. Hoekstra (Harvard Üniv.’nden Biyoloji Profesörü) ve meslaktaşları (Douglas J. Futuyma, Richard E. Lenski, Trudy F. C. Mackay, Dolph Schluter, Joan E. Strassmann)

Ekim 1881’de, ölmeden tam altı ay önce, Charles Darwin son kitabını yayımladı. Solucanların Faaliyetleri Yoluyla Sebze Gübresi Oluşumu oldukça hızlı bir biçimde satıldı: Darwin’in önceki yayınları saygınlığını sağlama almıştı. Tüm bir kitabını kısmen bu mütevazı canlılara adadı, çünkü onlar ilginç bir geri besleme sürecine örnek teşkil ediyordu. Yer solucanları kendi faaliyetlerinin biçimlendirdiği çevreye uyum sağlar.

Darwin yer solucanları hakkındaki bilgisini, bahçıvanlarla yaptığı konuşmalardan ve kendi küçük deneylerinden öğrendi. Evrimsel süreçleri derin bir kavrayışla damıtma konusunda bir dâhiydi; genellikle yıllarca süren gözlemsel ve deneysel veriyi bir araya getirdikten sonra,  tarım, jeoloji, embriyoloji ve davranış bilim gibi apayrı alanlardan faydalandı. Evrimci düşünce o zamandan beri kanıta verdiği önem ve diğer alanlardan sentezlemek açısından Darwin’in izinden yürümeye devam ediyor.

1920’lerde bir avuç istatistikçi ve genetikçi çarpıcı bir dönüşüm için dayanaklar ileri sürmeye başladığında, evrimsel düşünüşte kökten bir dönüşüm başladı. Çalışmaları 1936 ve 1947’de “modern sentez” adıyla vücut buldu. Bu sentez Darwin’in doğal seçilim kavramı ile yeni ortaya çıkan genetik alanlarını ve daha dar kapsamda paleontoloji ve sınıflandırma bilimini bir araya getirdi. Daha önemlisi, en temel iki evrimsel mekanizma olan adaptasyon ve türleşmenin niceliksel ve kesin olarak anlaşılmasını sağlayan teorik temelleri ortaya koydu.

On yıllar boyunca, evrimsel biyolog kuşakları, modern sentezi sayısız şekilde değiştirdi, düzeltti ve çerçevesini genişletti. Darwin gibi, diğer alanlardan yoğun biçimde faydalanıldı. Moleküler biyologlar DNA’yı kalıtım ve varyasyon oluşumun maddesel temelleri olarak tanımladığında, keşifleri evrim teorisinin temel genişlemesinin önünü açtı. Örneğin, çoğu genetik değişikliğin üreme başarısını etkilemediğinin fark edilmesi popülasyon genetiği alanında büyük teorik gelişmelerin önünü açtı. “Bencil” DNA’nın keşfi, organizmanın özellikleri yerine genler düzeyinde seçilim tartışmalarını başlattı. Nasıl özelliklerin seçilime uğrayan akrabaları etkileyeceğini açıklayan akraba seçilimi teorisi, ayrı bir kapsam artışını temsil etti.

Bir termit yuvası. Termitler yuvalarını tekrar eden ve yönlü bir davranışla biçimsel olarak inşaa ediyor ve düzenliyorlar.

Bunlarla beraber, genetik konsepti etrafında kemikleşmiş bu teoriyi tartışmaya açan evrimsel biyologlar da var. Konuyu açımlamak gerekirse, evrimsel süreçlerde dört fenomenin önemli olduğunu ileri sürüyorlar: Fenotipik plastisite, niş inşaası, kapsayıcı kalıtım ve gelişimsel yanlılık. Kesinlikle aynı fikirdeyiz. Biz de bu konular üzerine çalışıyoruz.

Ancak bu süreçlerin “genişletilmiş evrimsel sentez, GES” gibi bir adı alacak kadar özel bir önemi hak ettiğini düşünmüyoruz. Bu başlıkların güncel evrim teorisinde ele alınıyor olduğuna neden inandığımızı açıklayan üç sebebi aşağıda özetliyoruz.

Yeni kelimeler, eski konsept

Laland ve diğerlerinin, uzun süredir faydalı kavrayışlar sağlarlarken savundukları fenomen, halihazırda evrimsel biyolojinin içine sağlam biçimde yerleşmiş bulunuyor. Doğrusu tüm bu konseptler, yer solucanlarının toprağa adapte olmaları sırasındaki geri besleme analizlerinde örneklediği gibi, Darwin’in kendisine kadar uzanır.

Bugün “niş inşaası” adını veriyoruz, ancak yeni bir adının olması evrimsel biyologların yüz yılı aşkın süredir organizmalar ve çevreleri arasındaki geri beslemeyi çalıştıkları gerçeğini değiştirmiyor.(13) Termit yuvaları, kunduz barajları ve çardak kuşunun sergileri gibi büyüleyici adaptasyonlar uzun süredir evrimsel çalışmaların ayrılmaz bir parçası. Sadece mikroskobik ve moleküler düzeyde gözlenebilir vakalar da daha az dikkate değer değil. Virüslerin çoğalmak için konak hücreyi ele geçirmesi ya da bakterilerin yaptığı bir tür grup düşünüşü olan “çoğunluğu algılama” (‘quorum sensing’) gibi…

Gen-dışı kalıtım, hayvanlardaki sosyal olarak aktarılan davranışları da içerir, örneğin şempanzelerdeki yemiş kırma davranışı.

Bir diğer süreç, fenotipik plastisite, evrimsel biyologlar tarfından kayda değer ölçüde dikkate değerdir. Çevrenin özellik çeşitliliği üzerine etkisi, ciklet balıklarının yiyecek kaynağındaki farklılıklara göre değişen çene şekillerinden, yaprak taklitçisi böceklerin kurak mevsimde doğanlarının kahverengi ve yağışlı durumda ise yeşil olmalarına kadar, sayısız vakada belgelenmiştir. Geçtiğimiz on yıl içindeki teknolojik gelişmeler gen ifadesindeki çeşitli çevresel koşullara yanıt olarak ortaya çıkan inanılmaz ölçüdeki plastisiteyi ortaya çıkarmış ve nesnel temellerini kavramanın kapılarını açmıştır. Plastisitenin adaptasyon sırasındaki genetik değişiklikler tarafından nasıl öncelenebileceğini keşfeden davranış bilimci Mary Jane West-Eberhard’ın kitabında(5) daha fazlası da tartışılmıştır.

Dolayısıyla, Laland ve diğerlerinin savunduğu fenomenerin hiçbiri, evrimsel biyoloji tarafından göz ardı edilmemiştir. Diğer tüm fikirler gibi titizliğin başta geldiği teori alanında değerlerini kanıtlamak için ampirik sonuçlara ve ciddi bir değerlendirmeye ihtiyaçları var. Bu dört fenomenin çağdaş evrim kuramı içerisinde önemle incelenmesinin sebebi kanıtlanmış açıklayıcı gücüdür, dikkat yoksunluğu değil.

Modern açılım

Dahası, Laland ve diğerleri, evrimsel biyoloji içerisinde gelecekte gelişme vaat eden pek çok fenomenden sadece dördüyle ilgileniyor. Çoğu evrimsel biyoloğun daha çok dikkat vermek istedikleri bir başlık listesi vardır. Bazıları epistaziye (genetik varyantların karmaşık etkileşimleri) uzun süredir gereken önemin verilmediği öne sürecektir. Diğerleri ise kapalı genetik varyasyonu (mutasyonların sadece belirli genetik ve çevresel koşullarda özellikleri etkilemesi) savunabilir. Başka birileri ise, tür tükenişlerini veya iklim değişikliklerine adaptasyonu veya davranışların evrimini vurgulayabilir. Bu liste bu şekilde uzatılabilir.

Durup bunların hangisine “yeterli” önemi verip vermediğimizi tartışabiliriz ya da kolları sıvayıp, çalışmaya koyulabilir ve teorik bulgular ile sağlam ampirik çalışmalara dayanarak ortaya çıkartabiliriz. Tarafgirlik bir fikri belirli bir noktaya kadar götürebilir. Laland ve diğerlerinin kullandığı standart evrim teorisi terimi, bu alana statik ve monolitik bakışın bir karikatürüdür. Günümüz evrimsel biyologlarını geleneğe meydan okuyan fikirleri dikkate almakta isteksiz olduklarını düşünüyorlar. Çok farklı dünyalar görüyoruz. Biz kendimizi modern sentezden bu yana en heyecan verici, en kapsamlı ve en yenilikçi dönemde yaşadığımız ve çalıştığımız için şanslı görüyoruz. Günümüzde evrim teorisi yaşam dolu bir yaratıcılık ve hızla genişleyen bir bakış açısıyla, geçmişte sıkışıp kalmaktan çok uzaktır. Evrimsel biyologlar bugün genom bilimi, tıp, ekoloji, yapay zekâ ve robot bilimine kadar uzanan farklı alanlardan ilham almaktadır. Darwin görse beğenirdi diye düşünüyoruz.

Genler merkezidir

Son olarak Laland ve diğerlerinin sulandırarak alaya aldığı “gen-merkezci” bakış evrim teorisinin en fazla kestirim gücüne sahip, geniş uygulama alanı bulunan ve ampirik olarak onaylanmış bir parçasıdır. Kalıtımsal materyaldeki değişimler, adaptasyon ve türleşmenin vazgeçilmez bir parçasıdır. Bakterilerin antibiyotik direncinden, alaca farelerin kamuflaj renklenmesine ve insanlardaki laktoz toleransına kadar sayısız adaptasyon için kesin genetik temeller ayrıntılarıyla belgelenmiştir.

Genetik değişimler adaptasyon için gerekli olmakla birlikte genetik olmayan süreçler de bazen canlıların nasıl evrimleşeceğinde etkili olabilir. Laland ve diğerleri fenotipik plastisitenin bireylerin adaptasyon gücüne katkıda bulunabileceği konusunda haklılar. Bir fide daha parlak ışığa doğru eğilebilir, kardeşlerinden farklı şekilde bir ağaç olarak büyüyebilir. Pek çok çalışma, bu türdeki plastisitenin yararlı (evrimsel çıkar) olduğunu ve yanıt verecek genetik varyasyon varsa, kolayca evrimleşebileceğini göstermiştir.(14) Plastisitenin evrimsel değişimdeki bu rolü oldukça iyi biçimde belgelenmiştir ve özel bir fikir savunuculuğuna ihtiyaç duymaz.

Darwin, evrimsel süreçleri derin bir kavrayışla damıtma konusunda bir dâhiydi; genellikle yıllarca süren gözlemsel ve deneysel veriyi bir araya getirdikten sonra, tarım, jeoloji, embriyoloji ve davranış bilim gibi apayrı alanlardan faydalandı.

Daha belirsiz olan ise plastisitenin adaptasyon sürecinde genetik varyasyona “öncülük” edip, edemeyeceğidir. Yarım yüz yıldan fazla süre önce gelişimsel biyolog Concrad Waddington genetik asimilasyon dediği süreci tanımladı.(15) Buna göre, spesifik çevre koşullarının yokluğunda dahi, yeni mutasyonlar plastik bir özelliği bir başkasına dönüştürebilir ve aslında bu dönüşümü kendisi tetiklemiştir. Birkaç vaka belgelenmiştir, ne var ki laboratuvar dışında. Bu sürecin ciddi bir dikkate sahip olup olmayacağını ya da doğada özgün bir enderliği yansıtıp yansıtmadığı ancak ileri araştırmalarla cevaplanabilir.

Gelişimsel yanlılığın adaptif özelliklerin evriminde (ya da evrimin yokluğunda) sahip olabileceği etkiyi kanıtların yokluğunda değerlendirmek oldukça zor. Genomun özelliklerine dayanan gelişimsel süreçler, belirli bir grup organizmada özgün olabilir, bu kesinlikle doğal seçilimin rol oynayabileceği özelliklerin çeşitliliğine etkide bulunacaktır. Ancak, özellik çeşitliliğinin kapsamında değilse ve(ya) hatta belli mekanik bir etkisi yoksa, bunun ne önemi vardır ki… Özellikle bazı seçilimsel avantajlar bahşetmiyorsa, özelliklerdeki kalıtılabilir faklılıkların ne önemi kalır? Benzer şekilde, burada adaptasyondaki kalıtılabilir epigenetik modifikasyonun (“kapsayıcı kalıtım” olarak isimlendirilen kısım) küçük bir kanıtı bulunmaktadır: Biliyoruz ki, gen dizisinden boşanmış keskin biçimde epigenetik temelli yeni bir özelliğin bulunduğu hiçbir vaka yoktur. İki başlıkta da, ileri çalışmalar değerli olacaktır.

Laland ve diğerlerini varolmayan hayali bölünmeler yerine, daha büyük bir genişleme için bize katılmaya davet ediyoruz. Gelecekte evrim teorisinin önemli bir parçasına dönüşebilecek fikirlerini takdir ediyoruz. Biz de genişletilmiş evrimsel sentezi istiyoruz, ancak bizim için kelimler küçük harflerle başlıyor çünkü bu alanımızın her zamanki gelişme biçimi.(16)

Fenotipik plastisite, kapsayıcı kalıtım, niş inşaası ve gelişimsel yanlılık (ve daha birçokları) gibi gerçek anlamda ilgi çekici fenomenlerin hakkını verebilmenin en iyi yolu, kendi önemleri ölçüsünde kuvvetli kanıtlardır.

Darwin yer solucanları hakkında “Dünya tarihinde çoğu kişinin ilk varsayımından çok daha önemli bir rol oynadılar” (11) yazmadan önce, 40 yıl boyunca veri topladı. Bundan sonra bile yakında “onların arasına karışacağı” (17) korkusu ile yazdıklarını yayımladı.

Kaynaklar

1) Pigliucci, M. & Müller, G. B.; Evolution: The Extended Synthesis (MIT Press, 2010).

2) Noble, D. et al., “J. Physiol”, 592, 2237–2244 (2014).

3) Arthur, W. Biased, Embryos and Evolution (Cambridge Univ. Press, 2004).

4) Brakefield, P. M., Trends Ecol. Evol., 21, 362–368 (2006).

5) West-Eberhard, M. J., Developmental Plasticity and Evolution (Oxford Univ. Press, 2003).

6) Pfennig D. W. et al., Trends Ecol. Evol., 25, 459–467 (2010).

7) Odling-Smee, F. J., Laland, K. N. & Feldman, M. W. Niche; Construction: The Neglected Process in Evolution (Princeton Univ. Press, 2003).

8) Jablonka, E. & Lamb, M., Evolution in Four Dimensions: Genetic, Epigenetic, Behavioral, and Symbolic Variation in the History of Life (MIT Press, 2014).

9.) Hoppitt, W. & Laland, K. N.; Social Learning: An Introduction to Mechanisms, Methods, and Models (Princeton Univ. Press, 2013)

10) Erwin, D. H. & Valentine J. W.; The Cambrian Explosion: The Construction of Animal Biodiversity (Roberts, 2013).

11) Darwin, C., The Formation of Vegetable Mould, Through the Actions of Worms (John Murray, 1881).

12) Alcock, J., The Triumph of Sociobiology (Oxford Univ. Press, 2001).

13) Bailey, N. W., Trends Ecol. Evol., 27, 561–569 (2012).

14) Wada, H. & Sewall, K. B. Integ. Comp. Biol. http://dx.doi.org/10.1093/icb/icu097 (2014).

15) Waddington, C. H.; Nature150, 563–565 (1942).

16) Callebaut, W.;  in Evolution: “The Extended Synthesis” (Pigliucci, M. & Müller, G. B. eds)  443-482 (MIT Press, 2010).

17) Browne, J., Charles Darwin: The Power of  Place, Vol. II, 479 (Jonathan Cape, 2003).