Katalog

EVRİMSEL BİYOLOJİ İnsan bedeni evrimin en büyük gafları ile dolu Canlılar ilk bakışta insana ne denli tansıksal yaratıklar olarak görünseler de, yakından ele alındıklarında evrim sürecinin kusursuzluğun ne denli uzağında olduğu gözler önüne seriliyor. Claire Ainsworth ve Michael Le Page, yaşamın örtülü alanlarına el atarak evrimin görünürde kusurlu yönlerini belirlemeye çalıştılar. LİSTE UZAYIP GİDİYOR... Dişilerin leğen kemiği: İnsanoğlunun dik yürümeye uyumlu duruma gelmesi sonucunda bu türün dişileri için doğum yapmak öteki tüm primatlara kıyasla çok daha tehlikeli bir sürece dönüştü. Doğrusal kromozomlar: Doğrusal kromozomların uçları hücre bölünmesi sırasında aşınır. Oysa, çember kromozomlar için böyle bir durum söz konusu değildir. Dıştaki erbezleri: Her türlü hasara açık Döl ve idrar yollarının makatın yanında olması: Kadınları enfeksiyonlara daha duyarlı kılıyor GEN DİZGELERİ: KARMAN ÇORMAN İnsanın bir mavi kopyasını çıkardığınızı düşünün. Bunu iri parçaların yok olmaya eğilimli olduğu anlamına gelecek bir biçimde mi, suretini çıkararak mı, yoksa sonunda tersyüz olacak bir biçimde mi tasarlardınız? Gen dizgelerimiz kuşaktan kuşağa aktarıldığında ve genetik bozukluklara neden olduğunda, ya da bizleri hastalıklara daha duyarlı kıldığında tam da böyle bir durum söz konusudur. Görünüşte, burada oldukça ciddi bir yanlış var. Bu karışıklığın oluştuğu temel durumlardan biri yeniden bileşim sürecinde işlerin ters gittiği zamanlardır. Yumurta ve spermlerin üretimi sırasında kromozomlar çiftler halinde dizilerek eş gruplarla yer değiştirirler. Bu süreç zararlı değişinimlerin elenmesine yardımcı olur, çünkü geriye bunlardan daha az sayıda içeren türdeşler bırakır. Oysa, evrimsel açıdan unutulmaya mahkum olan diğerlerinde bunların sayısı daha fazladır. Sorun, DNA'larımızdaki tüm kopyalanan ve yinelenen dizgelerin kromozomların yanlış dizilmelerine neden olabilmeleri ve sonuçta birinin fazladan bir DNA yığını alırken, ötekinin o yığını yitirmesidir. Bu da, kimi gen kopyalarından çok fazla ya da çok azına sahip olmak gibi, çeşitli sorunlara yol açabilir. Gelgelelim, bunun beraberinde getirdiği sonuçlar her zaman kötü olmaz. Fazladan gen kopyaları evrim için gerekli hammaddeyi sağlayabilir. Bir kopya kaleyi tutup normal işlevlerini yerine getirirken, fazladan kopya değişime açık olup yeni işlevler üstlenir. Primatlarda kopyalanmış gen sayısı öteki memelilere kıyasla çok daha yüksektir ve bunların büyük bir bölümü görünüşe bakılırsa hızlı bir evrimden geçmiştir. Sonuç: Çocukların genetik açıdan en az anababaları kadar sağlıklı olmalarını garantiye almak istiyorsanız, kopyalama korkunç bir yanlış olur. Oysa evrimin temelini oluşturan çeşitliliği sağlamanın bir yolu olarak değerlendirildiğinde, kopyalama kusursuz bir çözümdür. CİĞERLERİMİZ YETERLİ Mİ? İnsanoğlunun 1978 yılında 8848 metre yüksekliğindeki Everest Dağı'nın tepesine oksijen tüpsüz çıkabilmesi akciğerlerin son derece etkileyici organlar olduklarını gösteCİĞERLER: Kuşlarınkine benzer riyor. Ne var ki, akciğerlerin bu akciğerlere sahip olsaydı, in özelliği 1975 yılınsanoğlu muhtemelen çok daha da 11,264 metre yükseklikte uçbaşarılı da olurdu GEN KOPYALAMA SÜRECİ: makta olan bir uçağın motoruna Kanser riskini ve çocuklarımı kapılıp kaçmayı zın genetik hastalıklara yaka başaran kızıl aklanma olasılığını artıran büyük babanın başarısı yanında solda sıbir gaf! fır kalıyor. kın olan ve amfizem adıyla bilinen hastalığa yol açan ince alveol çeperlerine sahipler. Sonuç: Kuşların akciğerleri insanınkilerden çok daha üstün özelliklere sahip ve araştırmalar çoğaldıkça bu üstünlüklerin sayısı da giderek artmaktadır. Kuşlarınkine benzer akciğerlere sahip olsaydı, insanoğlu muhtemelen çok daha başarılı da olurdu. DNA: ÜRETİCİ DEĞİŞİME UĞRARSA İnsanın DNA'sı sahip olduğu en değerli unsur. Bu gerçekten yola çıkıldığında, hücreler bölündüğünde onu kopyalayan polimeraz enzimlerinin kılı kırk yaran bir titizlikle oluştuklarını sanabilirsiniz. Kimileri gerçekten de öyle olmakla birlikte, enzimlerin büyük bir bölümü için aynı durum söz konusu değil. GÖZ: Hangi açıdan ele alırsanız alın, arkadan öne destekli ağtabaka büyük bir yanlıştır. ORGANLAR Satın aldığımız araç gereçler kısa sürede eskiyip bozuluyorlar... ER DİZGELERİ Çocukların genetik açıdan en az anababaları kadar sağlıklı olmalarını garantiye almak istiyorsanız, kopyalama korkunç bir yanlış olur. ENERJİ SANTRALLARIMIZ: İnsanların kalıcı olmaları amaçlansa, DNA'nın yerleştirilmesi konusunda en son akla gelecek seçenek mitokondri olurdu. YAŞAMIN DAYANAĞI dünyanın en miskin enzimlerinden biri ama çok önemli rolü var. Karbondioksit ile oksijen arasındaki farkı ayırt edemeyecek denli de aptal. CBT 1067/12 31 Ağustos 2007 E n çarpıcı yanlışa omurgalıların gözünde rastlanıyor. Gözdeki ışığa duyarlı yapı olan ağtabaka ya da retina arkadan öne doğru programlanmıştır. Işığa duyarlı hücreler, onları destekleyen sinirlerin ve kan damarlarının arkasında yer alırlar. Işık önce bu katman Yazının devamı arka sayfada CBT 1067/13 31 Ağustos 2007 uşlar kısmen akciğerleri sayesinde bu denli yükseklere uçabiliyorlar. Her iki yanda yer alan içten bağlantılı hava torbacıkları tarafından pompalanan hava, kuşların akciğerlerine yalnızca bir yönden akıyor. Bu durum kuşların akciğerlerini insanınkine kıyasla birçok açıdan daha üstün kılıyor. Memelilere özgü iki yönlü akciğerlerde taze hava akciğerlerin yeterince derinliklerine ulaşamaz ve gelen hava soluk verdikten sonra geriye kalan oksijeni kıt havaya karışıp yok olur. İnsanın akciğerlerindeki hava yollarının (bronşlar) ucunda, kuşların akciğerlerindeki tüplerden farklı olarak yeterli hava akımının sağlanabilmesi için oldukça büyük olması gereken hava keseleri, ya da alveoller bulunur. Bu da, gaz değiş tokuşu için daha küçük bir alanın kalması anlamına gelir. Büyük alveollerin kalın çeperlerle desteklenmesi gerekir ki, bu da gaz değiş tokuşunu azaltır. Sonuçta, insanlar zarar görmeye daha yat K B ilinen 14 DNA polimerazından yalnızca dört tanesi, her milyon tabanda bir yanlışla, son derece düzgün bir yapıya sahiptir. Geri kalanlar ise, kopyalanan her 100 tabanda bir yanlışla, baştan savma bir yapı sergiler. Bunun insan genomu üzerindeki etkisini bu paragraftaki dizgi yanlışı ile gösterebiliriz. O halde, bu polimerazlara neden sahibiz? Düzgün polimerazlar kopyaladıkları DNA tabanlarına tam tamına uyarlar. Ancak tabanlar zarar görünce biçim değiştirir ve bu zarar DNA kopyalanmadan önce giderilmezse polimeraz artık onları tanıyamaz. Bu da kopyalanma sürecinde aksamaya yol açar ve hücre ölümü riskini doğurur. Üstünkörü polimerazlar hasarlı tabanları okuyarak günü kurtarırlar, ama DNA'nın zarar görmediği yerlerde bile çok sayıda yanlış yaparlar. Öyle ki, bölünme sırasında yüksek oranda hücre ölümünü engellemenin bedelini daha yüksek bir değişim hızıyla öderiz. Bu durum kimi zaman bir ayrıcalık olabilir. Bu kısmen bağışıklık sisteminin yeni antikorlar üretme biçimidir. Öte yandan, kimi bakteriler gerilim durumunda, muhtemelen bir miktarının canlı kalmasını sağlayacak değişimleri sağlamak amacıyla, yanlışayatkın polimerazlara bel bağlarlar. Ne var ki, değişinimlerin büyük bir çoğunluğu ya herhangi bir etki yaratmaz, ya da zarar verirler. Bu durumdan yola çıkan bilim insanları kanserin önüne geçmek için hücrelerimizdeki yanlışa yatkın polimerazları etkisiz duruma getirmenin yollarını araştırıyorlar. Sonuç: Bir bakış açısından, kanser riskini ve çocuklarımızın genetik hastalıklara yakalanma olasılığını arttıran büyük bir gaf. Birkaçı biraz daha düzgün olduğu sürece, çoluk çocuğunuzun değişime uğramış zararlı genler taşımalarını umursamıyorsanız büyük bir başarı. ORGANLAR: KALICI OLMAMAK ÜZERE TASARLANMIŞ İnsanların satın aldıkları araç gereçlerin kısa sürede eskiyip bozulduklarından yakındıklarına sıklıkla tanık oluruz. Oysa, aynı durum bizler için de geçerli. Yirmili yaşlardan itibaren insan bedeni giderek yıpranmaya başlar. İyi de, neden? B ir süre önce kurtlarda ve muhtemelen başka hayvanlarda yaşlanmayı denetleyen hücresel bir sinyal sistemi olduğu yönündeki buluş çoktan rafa kaldırılan bir görüşü destekler gibiydi. Bu görüşe göre, yaşlanma süreci eski hayvanlardan kurtulup yeni kuşak hayvanlara yer açmak üzere evrilen bir süreçti. Gelgelelim, dirimbilimcilerin (biyolog) büyük bir çoğunluğu yaşlanmayı salt doğal ayıklama sürecinin olumsuz bir yan etkisi olarak değerlendiriyor. Çok az sayıda birey onca süre yaşamda kalabildiğinden, yaşamın geç evresinde canlılara yarar sağlaması için seçilecek genlerin sayısının da az olacağı açıktır. Dahası, ileri yaşlarda zararlı etkiler yaratan genler gençlikte yarar sağladıkları sürece yine el üstünde tutulabilirler. Sonuçta canlılar büyüme ve üremeye, yaşlanmaya bağlı hasarı onarmaya harcadığından çok daha fazla enerji harcamak üzere evrilmişlerdir. Bu durum üreticilerin mutlaka belli bir zaman dilimi içinde modasının geçeceğine inanılan ürünler üretmedikleri gibi, sonsuza dek kalıcı olacak ürünler üreterek de paralarını boşa harcamadıkları görüşüne denk düşüyor. Şimdi sinyal sisteminin yalnızca onarım ile üretim arasındaki alışverişi denetlediğine inanılıyor: daha uzun yaşayan değişime uğramış kurtlar daha az sayıda yavru üretiyor. Ne var ki, bu alışveriş farklı canlı türlerinde yaşamın farklı aşamalarında meydana geliyor. Fare gibi, düşmanları tarafından avlanma olasılığı yüksek olan hayvanlar olabildiğince çabuk ürerler, hızla yaşlanıp, genç ölürler. Sürüngenlerle balıkların da aralarında olduğu, öteki canlılar son derece yavaş yaşlanırlar. Kimilerinin ölüm oranı gerçekte düşmekle birlikte, yaşlandıkça daha çok yavru bile doğururlar. Bu olguya ters yaşlanma adı verilir. Nitekim, yaşlanma sürecinin özellikle memelilerde yoğun yaşandığı görülüyor. Kimilerine göre bu durum dinozorların hüküm sürdüğü dönemde ilk memelilerin hızlı üreme, genç ölme stratejisinin çöküşü önleyen kimi becerilerin yitirilmesine neden olmasından kaynaklanıyor. Örneğin, insanlar çoğu sürüngenler gibi süresiz olarak diş üretmezler, ya da kuşlar gibi zarar gören saç hücrelerini yenileyemezler. Tam tersine, insanın son evrim aşamasında uzun ömür ayıklama sürecinde çok daha ağır basmış olabilir. “Büyükanne tezi” bilgilerini daha sonraki kuşaklara aktaran ve onlara destek olan uzun ömürlü nine ve dedelere sahip olan kişilerin çocuklarının da daha uzun ömürlü olduklarını öne sürüyor. Sonuç: Yaşlanma süreci yaşlı hayvanları yok etmek amacıyla evrilen bir süreç olmasa gerek. Ancak evrimsel bakış açısından ele alındığında, yaşlanmanın bir yanlışlık olduğu da söylenemez. Bu açıklamanın her gün aynaya bakmak zorunda olanların hiç de hoşuna gitmeyeceği kesin. Yirmi yaş dişi: Çoğumuzun çene kemiği bu dişleri güçlükle barındıracak denli dar Değişime uğramış GLO geni: Primatların çoğunda olduğu gibi, insanlar da C vitaminini kendi başlarına üretemez ve hastalıklardan korunmak için bu vitamini besinler yoluyla almak zorunda kalırlar Apandis: Bilinen bir işlevi olmadığı halde, bu organın iltihaplanması insanı ölüme sürükleyebilir Gırtlağın yanındaki soluk borusu: Boğulmanın hiç de sıradışı bir durum olmadığı anlamına geliyor Ulnar siniri: Dirsek kemiğinin ön yüzü yerine, çok daha korunmasız olan arka yüzünde yer alır Kırılgan beyin hücreleri: Birkaç dakika oksijensiz kalmak insanlarda kalıcı beyin hasarına neden olurken, köpek balığının bir türü bir saatten fazla oksijensiz kalabiliyor. Asalak DNA: Gen dizgemiz genetik hastalıklara yol açabilen “sıçrayan genlerle” doludur. Odontoid süreç: Boyun omurunun bu son uzantısı kolaylıkla zedelenip beyin köküne zarar verebilir. Ayaklar: Ağaçlardan yere inmemizin ardından alt bacaklarımızın “bilekleri” üzerinde yürümeye başladık. Bu da her türlü yapısal güçsüzlüğü beraberinde getirdi. Y kromozomu: X kromozomu ile DNA arasında değiş tokuş yapamadığından, değişimleri bünyesinde topluyor. Duyarlı kalpler: Kalpteki en ufacık bir zedelenme bedene zarar veren başka bir yığın soruna yol açıyor. Tüylü popolar: Kimin işine yarar ki? dan geçmek zorunda olmakla kalmayıp, sinirlerle kan damarlarının ağtabakaya dalarak her gözde kör bir nokta oluşturmaları da gerekir. Mürekkep balığı ve ahtapot gibi kafadanbacaklılarda gözler “doğru” yöne yerleştirilmiş olduğuna göre, omurgalılarda neden öyle değildir? Bunun yanıtı, çağdaş omurgalıların atalarında gözler ilk kez evrildiğinde ağtabakanın gelişmekte olan beynin bir katmanından ortaya çıkmış olması ve ışık alıcılarını oluşturabilecek hücrelerin bu katmanın içinde yer almalarında yatıyor. Sussex Üniversitesi göz fizyolojisi uzmanlarından Michael Land bir kez böyle bir düzen oluştuğunda bunu değiştirmenin çok güç olduğuna dikkat çekiyor. Her zamanki gibi, evrim başarısız bir durumdan en iyi biçimde yararlanmıştır. Omurgalılarda atalarından geçen bu bozukluğun giderilmesine yarayan çeşitli uyarlamalar vardır. Bunlardan bir tanesi primatlardaki fovea’dır. Ağtabakanın bu bölgesinde sinirlerle kan damarları bir yana itilmiş olup, yerini ışık alıcıları doldurmuştur. Bu bölgenin yeterli miktarda oksijen alabilmesi için olabildiğince küçük olması gerekir. Bu da bize keskin bir merkezi görüş kazandırırken, çevreyi bula GÖZ: KÖR NOKTA Darwin'i eleştirenler göz gibi karmaşık ve görünürde kusursuz bir organın nasıl olup da yavaş yavaş evrildiği sorusunu sormaya bayılırlar. Darwin'in kendisi de “Türlerin Kökeni” adlı yapıtının daha sonraki baskılarında kendisine yönelik bu eleştirileri çürütmeye çalışmıştır. Belki de hiç dert etmesine gerek yoktu. Göz gerçekten de karmaşık bir organ, ancak bu organın yapısı evrimin plansız hesapsız doğasını yansıtıyor. EVRİMSEL BİYOLOJİ