ÖNGÖRÜLEBİLİR EVRİM MUTASYONLARIN RASTLANTISALLIĞINA KARŞI

zafer kazanır…

Lucas Laursen and Nature magazine
Çeviren Mustafa Ajlan Abudak

Escherichia coli gibi bakteriler değişen bir çevreye uyum göstermek için öngörülebilir mutasyonlar elde edebilmekte.

Her ne kadar evrimin sürücüsü olan mutasyonlar rastlantısal olarak oluşsa da, Escherichia coli adlı bakteri üzerine yapılan bir çalışma doğanın sıklıkla aynı problem için aynı çözümü defalarca kez bulduğunu göstermekte. Zamanla, rastlantısal mutasyonlar organizmalara uyum sağlama ve çeşitlenme olanağı sunsa da, sıklıkla aynı türün coğrafi olarak ayrı kalmış grupları, kendi yerel çevrelerine daha iyi bir uyum sergiler ve diğer grubun üyelerine daha az benzer.

Fakat bu genetik çeşitliliğin meydana gelebilmesi için yegane yol değildir. Araştırmacılar aynı yerde yaşamalarına rağmen, mücevher balıkları, palmiyeler ve ispinozlarda farklı ekolojik özelliklere uyum göstererek farklı türlere ayrıldıklarını rapor etmiştir.

2008’de  Vancouver’da bulunan İngiliz Kolombiya Üniversitesi (UBC) evrimsel biyoloğu Michael Doebeli ve çalışma arkadaşları E.colibacteria’ların aynı test tüpünü paylaşmalarına rağmen türleşebildiklerini rapor etmişti.

Bu çalışmada, bakterinin homojen bir popülasyonunu biri kolaylıkla hazmedilebilen glukoz ve daha zor hazmedilen asetat ile beslediler, ve bakteriyi beslenmeye bıraktılar. E.coli her iki gıda arasında geçiş yapabilir, fakat takım her test tüpünde glukoz yada asetat ile beslenmede uzmanlaşmış iki ayrı grubun ortaya çıktığını buldu. Bilmedikleri şey ise, bu grupların hangi genetik patikayı izleyip kendi özelleşmelerini başardıklarıydı.

Evrimi Haritalandırmak

Biyoloji Biliminin Halk Kütüphanesi adlı yayında bugün yayımlanan yeni bir çalışmada, Doebeli ve UBC’deki çalışma arkadaşı Matthew Herron, dondurulmuş 3 test tüpündeki örnekleri incelemeye döndü ve deneyin çeşitli safhalarından elde edilmiş 17 gen örneğini dizilimini incelediler.  DNA, bazı durumlarda her üç test tüpünde de bağımsız olarak, mutasyonların rastlantısal doğasına rağmen, benzer mutasyonlar gösterdi. Çevredeki aynı değişiklikler aynı genetik çözümleri kayırmıştı.

Doebeli ve Herron ayrıca bazı mutasyonların sadece belirli bir düzende oluştuklarını da buldu: bir grup glukoz ile diğer grup asetat ile beslenmede özelleştikten sonra, her iki grup, besin türleri arasında daha iyi geçiş yapmak için evrilmişti. Son mutasyon, besin stoğunu daha hızlı tüketilmesine yardım eden ilk mutasyon oluştuktan sonraya dek yararlı olamayacaktı. Londra Emperyal Kolejinden Michael Stumpf’un söylediğine göre bu yeni bir bulgu. Her ne kadar biyologlar belirli bir düzende oluşuyor gözüken değişiklikler gözlemlemiş olsalar da, şu ana değin kimse bu değişikliklere neden olan genetik temelleri belgelendirmemişti.

Şikago Üniversitesi’ten Jerry Coyne: O değişikliğin ne sıklıkla aynı yada değişik olduğunu bilmemiz gerekli. Bu evrim üzerinde ne kadar baskı olduğunu bize anlatacak. Böcekler sıklıkla zehirlere karşı benzer mutasyonlar yoluyla direnç geliştirerek evrilirler.

Evrimsel Baskı

Coyne, bununla birlikte E.coli gibi eşeysiz üreyen türler üzerinden yola çıkarak  eşeyle üreyen organizmalar üzerinde tahmin yürütmek pratik olmayabilir demekte.

Stumpf, bakterinin çok büyük popülasyonlarda yaşadığını ,ve toplamda evrimlerinin görece daha ayrı yaşayan türlere göre öngörülebilir olabileceği husunda uyarmaktadır. Çevre koşulları birçok türün evrilebileceğinden daha hızlı değişmekte demektedir. Gelecekte değişen çevre koşullarında evrimin ne denli öngörülebilir olduğunu inceleyen çalışmalara ilgi duyabileceğini belirtmektedir. Doebeli de onla aynı fikirde. Elinde halihazırda genetik inceleme için bekleyen, çeşitli karmaşıklıktaki çevre koşullarında evrilmiş düzinelerce donmuş bakteri nesli var.

Bu makale Nature dergisinde izin alınarak (Sceintific American tarafından) yeniden üretilmiştir. Makale ilk olarak 19 Şubat 2013’de yayınlanmıştır.

http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=predictable-evolution-trumps-randomness-of-mutations

Reklamlar