DARWIN’İN İSPİNOZLARI HESAP YAPMAYI BİLİYOR MUYDU?

Barry CIPRA 17 Şubat 2010 ScienceMag

Çeviren : Mustafa Ajlan ABUDAK

Evrim yeni türler ortaya çıkarırken doğrusal cebir mi kullanıyor? Evrimsel biyologlarve uygulamalı matematikçilerden oluşan bir takım araştırmacının gerçekleştirdiği analizler durumun bu olabileceğini gösteriyor. En azından evrimin en önemli sembollerinden biri için:  ispinozların gagaları.

Charles Darwin 1895 yılında Galapagos adalarına gerçekleştirdiği ziyaretinde, ispinozların gagalarındaki çeşitlilik onu şaşırtmış ve merakını tetiklenmişti. Darwin ispinozların gagalarının yediklerine göre ince bir şekilde ayarlanmış gibi olduklarını fark etmişti: küçük ve noktalı gagalar böcek yemeye eğilimliydi, örneğin,  kalın ve sağlam gagalara sahip olanlar ise bitkisel besleniyorlardı. Bu buluş onun doğal seçilim yoluyla evrim teorisini formüle etmesine yardım etmişti.

Bu uyum sergilemelerin (adaptasyonların) arkasında bir matematiksel örüntü olup olmadığını merak eden doktora öğrencisi Otger Campàs ve yüksek lisans öğrencisi Ricardo Mallarino bulunduğu Harvardlı bir grup,   genus Geospiza içindeki 6 tür ve genus Camarhynchus içerisindeki 3 türünde dahil olduğu Darwin ispinozlarından 13’ünün gaga yapılarını analiz etti. Araştırmacılar, Harvard Karşılaştırmalı Zooloji Müzesinde yer alan itinayla dijitalleştirilmiş profil örneklerini kullanarak, geometrik objelere etki eden en basit matematiksel islevler olarak da bilinen doğrusal dönüşümlerin, ispinozların üst gagalarını temsil eden iki boyutlu egrileri ortak bir forma ne ölçüde indirgeyebilecegini anlamaya çalıştılar.

Matematiksel olarak, herhangi iki eğri bir çeşit dönüşümle birbirleriyle ilişkilendirilmiştir. Fakat doğrusallık çetin bazı sınırlamalar oluşturur. Doğrusallık iki boyutlu bir düzlemde, şekillerin sadece ölçekleme ve kırpılma ile şekillendirilmesine olanak tanır. Kabaca tanımlarsak, ölçeklendirme dönüşümleri, iki dikey aksı açıp sıkıştıran fakat onları yine dikey tutan bir işlemdir. İki gruplandırılmış küme , kırpılma yoluyla tek bir grup haline gelirler. Araştırma ekibi bunu Proceedings of the National Academy of Sciences ‘ta bir rapor halinde yayımlamışlardır.

Cevap, ne çıkarsa çıksın, gen açıklamalarında saklı duruyor gibidir. Diğer bir yardımcı yayımcı olan  Arkhat Abzhanov  ve çalışma arkadaşları hâlihazırda Geospiza—calmodulin ve bmp4 adlı iki proteinin gagaların şekillerinin belirlenmesinde sorumlu olduğunu ortaya koydular. Geospiza—calmodulin uzunluğu konrol ederken, bmp4 ise genişliği ve derinliği kontrol ediyordu.

Mallarino:

Böylece bizler bu gagaların arasında bir uygunluğun var olmasını zaten ümit ediyorduk. Fakat gerçek şu ki aralarında çok şaşırtıcı olan oldukça yüksek bir uygunluk seviyesi var. Muhtemelen, daha bu çalışmalar henüz yapılmış olsa da, ikici grupta da benzer ya da aynı proteinler bu gelişmelerden sorumlu gibi görünüyor.

Boston’daki Harvard Tıp Fakültesi sistem biyologlardan biri olan Marc Kirschner çalışmayı: ‘‘ Nicel bir biyolojik gözlemin uygulamalı matematiğe hoş bir uyarlanışı olarak kabul etmektedir.’’ Bu çalışma Darwin’in ispinozlarının ve diğer organizmaların nasıl olup da oldukça hızlı bir şekilde çevreye uyum gösterdiğini açıklamakta yardımcı olabilir. Eğer fenotipde ki başarılı değişimler binlerce değişim yerine birkaç değişime bağlıysa, görece olarak çok kısa bir sürede daha çok değişim elde edilebilmesini çok daha olanaklı kılar.

Kaliforniya San Diego Salk Enstitüsünden matematiksel dönüşüm grupları ve evrimin karşılıklı etkileşimleri üzerinde çalışmalar yapan Charles Stevens’ta Harvard grubunun önemli bir şey üzerinde çalışma yaptığını düşünmekte.

C. Stevens:

Buradaki maharet, tüm bu grupların ortaya çıkmasına olanak veren gen veri ağları için muhafaza edilmiş teşekkül kurallarını bulmaktır. Bu yapıldığında, evrimsel mekanizmaları anlamamız yolunda atılan çok büyük bir ilerleme olacaktır.

Rapor Özetinde ekibin söylediği kısaca şudur;

Burada gösterdiğimiz , Darwin ispinozlarının gagalarındaki morfolojik farklılıklar,  ilişikli dönüşümlerin matematiksel grubu tarafından niceliksel bir şekilde ölçüldüğüdür. Sonuçlarımızın ortaya koyduğu şey;  grupların matematiksel teorisinin, morfolojik farklılığı anlamamıza yardım edebileceği  ve morfolojik farklılıklar ve bunun altında yatan gelişimsel süreçlerin içerisindeki potansiyel bir  hiyerarşik  yapıyı işaret ettiğidir.

Kaynakça;

http://news.sciencemag.org/sciencenow/2010/02/did-darwins-finches-do-math.html

http://www.pnas.org/content/early/2010/02/09/0911575107.abstract

İlginizi çekebilecek diğer çalışmalar;

DNA’nın Matematiğihttps://akillitasarim.wordpress.com/2010/12/22/dna%E2%80%99nin-matematigi/

Hücresel Hesaplamahttps://akillitasarim.wordpress.com/2010/02/07/hucresel-hesaplama/

Protein- Şaşırtıcı bir tasarım maddesi https://akillitasarim.wordpress.com/2008/04/26/protein-sasirtici-bir-tasarim-maddesi/

Evrimi böylesine akıllı kılan nedir? :https://akillitasarim.wordpress.com/2008/05/03/evrimi-boylesine-akilli-kilan-nedir/

DNA ve ileri düzey bilgisayarlarhttps://akillitasarim.wordpress.com/2007/07/28/dna-ve-ileri-duzey-bilgisayarlar/

Reklamlar

5 thoughts on “DARWIN’İN İSPİNOZLARI HESAP YAPMAYI BİLİYOR MUYDU?

  1. “Harward” nereye dusuyor tam olarak? Harvard demek istemis olmayasiniz? Harvard Tip Okulu diye bir yer de yok. Oranin adi Harvard Tip Fakultesi…her “school”,”okul” degildir.

    • :)) Teşekkürler, düzeltildi. makalede şu kısımın çevirisinde çok sıkıntı yaşadım.Sizin değerli yardımınızı bekliyorum.Daha iyi bir çevirisi olabileceğini düşünüyorsanız lütfen bildirin:

      Using carefully digitized profiles from specimens in Harvard’s Museum of Comparative Zoology, the researchers then set out to see to what extent linear transformations‑the simplest mathematical functions that can act on geometric objects‑could “collapse” the two-dimensional curves representing the finches’ upper beaks onto a common shape.

      Harvard Karşılaştırmalı Zooloji Müzesindeki dijitalleştirilmiş profil örneklerini dikkatlice kullanarak, araştırmacılar doğrusal dönüşümlerin- en basit matematiksel işlevlerin- iki boyutlu eğrileri temsil eden geometrik nesneler üzerinde ne denli etki ederek, ispinozların üst gagalarını ortak bir forma doğru dönüşmesine neden olduğunu görmeye çalıştılar.

      Diğer okuduğunuz makalelerimizdeki çeviri hatalarını gördüğünüzde bildirmeniz dileğiyle.

  2. Buyrun:

    Arastirmacilar, Harvard Karşılaştırmalı Zooloji Müzesinde yer alan itinayla dijitalleştirilmiş profil örneklerini kullanarak, geometrik objelere etki eden en basit matematiksel islevler olarak da bilinen doğrusal dönüşümlerin, ispinozların üst gagalarını temsil eden iki boyutlu egrileri ortak bir forma ne olcude indirgeyebilecegini anlamaya çalıştılar.

    • Çok teşekkür ederim. Benim çevirimden daha derli toplu olmuş..Katkılarınızın sürekli olması temennisiyle…

Yorumlar kapalı.