Yapay Seçilimin Gücü: Kültür Bitkileri - Evrim Ağacı
Yayınlanma Tarihi 22/04/2013 18:45
Hazırladığımız görsele iyi bakın. Sizce buradaki canlılar birbirlerine ne kadar benziyorlar? Eğer ki bu bilgilere erişiminiz olmadan bu bitkileri görseniz, aynı tür, hatta aynı cinste olduklarını düşünür müydünüz? Muhtemelen cevabınız koca bir "hayır" olacaktır. Bilimsel (teknik) olarak yanılıyor olsanız da, pratik olarak oldukça haklısınız. Bu canlıların birbirlerine benzer neredeyse hiçbir tarafları yoktur. Ancak bu canlılar, evrimsel mekanizmalar arasında en güçlülerden biri olan yapay seçilim kullanılarak insan tarafından tek bir türden evrimleştirilerek yaratılmış türlerdir ve aynı tür içerisinde sayılacak kadar yakın akrabadırlar!
Yapay seçilim aslında bin yıllardır insan tarafından kullanılan bir evrim mekanizmasıdır. Zaman zaman başka alanlardaki bilimsel keşiflerde gördüğümüz gibi, faydalandığımız doğa yasalarının farkında olmadığımız dönemler olabilir. Örneğin kütleçekimi neredeyse evren var olduğundan beridir var olan bir kuvvettir ve tüm insanlık evrimi süresince de var olmuştur. Ancak onu tam olarak tanımlamamız 17. yüzyıla kadar beklemek zorunda kalmıştır. Yapay seçilim de böyledir. Binlerce, hatta on binlerce yıldır insanlar bu yasayla yeni türler evrimleştiriyor olsa da, bu yasayı tanımlamamız 19. yüzyılda Darwin'in onu açıklamaya çalışmasını beklemek zorunda kalmıştır.
Yapay seçilim ile ilgili detaylı bilgileri ilgili makalelerimizden alabilirsiniz. Burada değinmek istediğimiz, her ziraat mühendisinin ya da bitkilerle uğraşan insanların bildiği bir evrimsel değişimdir. Günümüzde sıklıkla kullandığımız veya tükettiğimiz bitkilerden bazıları, eskiden doğada var olmayan canlılardır ve tamamen insanın doğaya müdahalesiyle evrimleşmişlerdir. Bunun en güzel örneği, vahşi lahana olarak bilinen Brassica olecea türünden evrimleşen onlarca farklı canlı grubudur: lahana, asefela bitkileri, brokoçiçeği, brokoli, brokoli lahanası, brokolini, brüksel lahanası, karnabahar, ocak kralı lahanası, kai-lan, kıvırcık lahana (mangır), yer lahanası (alabaş), kara lahana, lacinato mangırı, kırmızı lahana, romanesko brokolisi ve savoy lahanası... Bu canlıların tamamı, farklı özellikleri açısından sürekli seçilerek ve elenerek evrimleştirilen vahşi lahanadan evrimleşmişlerdir!
Günümüzde bilim insanları arasında bu canlıların halen aynı tür olarak görülmesi gerekip gerekmediği konusunda tartışmalar sürmektedir. Ancak klasik biyolojik tür tanımına göre bu canlılar halen birbirleriyle verimli döller vererek çiftleşebildikleri için, bu kadar köklü farklılıkları olmasına rağmen aynı türün farklı alt türleri olarak görülmektedirler. Modern filogenetik tür tanımı dahilinde ise zaten evrimsel olarak artık belli düzeyde türleşmenin meydana geldiği ve sürdüğü görülebilmektedir. Zamanla bu canlıların taksonomik konumları daha net tanımlanacaktır.
Karnabahar ve brokolide yediğimiz kısım, diğer çeşitlerde yediğimizin aksine bitkinin çiçek kısmıdır. Daha doğru söylemek gerekirse, bu bitkilerde yediğimiz kısım, bitkinin en üst kısmında öbeklenmiş olan çiçek topağıdır. Diğer akrabalarına göre bu iki bitkideki çiçek topağı çok daha büyük ve yoğundur. Atalarında ve kuzenlerinde bu kadar bariz bir durumun gözlenmiyor olması bilim insanlarının dikkatini çekmektedir. Bunun bu şekilde olmasının tek bir sebebi vardır: vahşi lahanın çiçeklerinin üstte öbeklendiği genetik varyasyonlarının sürekli çiftleştirilmesi ve dış gruplardan izole edilmesi... Bu ikisi yapıldığında, sadece birkaç nesillik seçilim sonucu öncelikle karnabahar ve lahanaya benzeyen "ara basamaklar", sonrasındaysa bildiğimiz karnabahar ve brokoli elde edilebilmektedir.
Günümüzdeki moleküler çalışmalar da bu evrimsel değişimi ispatlamaktadır. Bu bitkilerin tekil genleri üzerinde yapılan çalışmalar, yapay seçilim sonucunda belli başlı genlerin, özellikle de CAULIFLOWER olarak isimlendirilen bir genin ifadesindeki farklılaşmanın bu evrimi tetiklediğini göstermiştir. Brassica cinsinin en yakın akrabalarından olan Arabidopsis cinsinde de bu gene rastlanmıştır ve iki cinste de bu gene ait birçok farklı alel (gen çeşidi) bulunmuştur. Fakat bu cinste keşfedilen ilginç bir durum şudur: Bu canlılarda bulunan APETALA1 isimli genin etkisi çok daha baskın olduğundan, doğal popülasyonlarda CAULIFLOWER geni fenotip (dış görünüş) üzerinde etkisiz olmaktadır. Cinsin bazı bireylerinde, genetik yapıdan ötürü APATELA1 geni aktive olamaz ve bu durumda CAULIFLOWER geni baskın hale geçer. İşte bu durumda, bu genin farklı alellerinin özellikleri bireylerde görülebilir. APATELA1 geninin çalışmadığı bireylerde Apatela1 isimli protein üretilemez ve bu da çiçek yapısının ciddi anlamda farklılaşmasına neden olur.
Yapay seçilimi kullanarak insanların CAULIFLOWER geninin farklı çeşitlerini seçmesi sonucu, tek bir bitkiden günümüzdeki bu geniş Brassica olecea tür grubu evrimleştirilebilmiştir. Örneğin karnabaharda CAULIFLOWER geni üzerinde bir işlev-kaybı tipi mutasyon oluşmakta ve bu sayede yediğimiz beyaz çiçek kısmı oluşabilmektedir. Brokolide ise Kent-2 isimli bir alelin etkisiyle yoğun bir çiçek oluşumu gözlenmektedir ve bu alelin sürekli seçilmesi günümüz brokolilerinin evrimleşmesine neden olmaktadır.
Burada önemli olan bir nokta ise şudur: 2000 yılında Michael Purugganan, Abee Boyles ve Jane Suddith tarafından yapılan bir araştırmada, bu varyasyonlara neden olan mutasyonların tek başlarına bu evrimsel değişimlere neden olamayacağı ispatlanmıştır. Yani tek bir mutasyon, bir vahşi lahanayı karnabahara evrimleştirememektedir. Bunun olabilmesinin tek yolu, bu mutasyonun sebep olduğu varyasyonların sürekli olarak yapay yollarla seçilerek 37 farklı CAULIFLOWER alelinin istenen kombinasyonda bir araya gelmesini sağlamaktır. Yaptıkları genetik analizler de bunu doğrulamaktadır: bahsettiğimiz mutasyonları analiz eden araştırmacılar, GAG kodonunun TAG kodonuna dönüşerek işlevini yitirdiğini doğrulamışlardır. Bu tip bir mutasyon, vahşi lahananın 11 alelinden sadece 2'sinde bulunurken, mangırın 7 alelinden 3'ünde, brokolinin 9 alelinden 8'inde ve karnabaharın 10 alelinin tamamında bulunmaktadır.
Yani farklı alellerdeki mutasyonların sürekli olarak yapay biçimde seçilmesi, günümüz bitki çeşitliliğinde ciddi değişimlere neden olabilmektedir. Karnabaharı, brokoliyi, lahanayı ya da mangırı sever misiniz bilemiyoruz... Ancak bir dahaki sefere tüketirken, yediğinizin evrimin en ilginç ispatlarından biri olduğunu hatırlayın.
Kaynak: Evolutionary Analysis, Scott Freeman ve Jon Herron (2004)
Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 18/07/2019 00:36:28 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/1171