Meksika Tetrasının Gözleri: Evrimde Ara Geçiş Türlerine Harika Bir Örnek!

Mağaralardaki balıkların gözleri körülerek yok oldu.

Ve bu evrimi gösteren ara türler halen hayatta.

Peki bu körelmenin evrimsel mekanizması nedir?

Gözün ne kadar değerli olduğunu anlamak için farklı türlerde defalarca ürünleştiğini söylemek yeterlidir.

Ancak elektromanyetik spektrumları algılamak önemli olduğu kadar da pahalıdır.

Science Advances dergisinde yayınlanan bir makaleye göre bir balık türünün gözleri vücuda alınan enerjinin %15'ini kullanıyor.

Bir tür olarak bizler gözlerimizin yuvarlak olması sayesinde daha keskin görüşlere sahip olduk.

Ancak doğada birçok tür gördüklerini bizim yapabildiğimizden çok daha fazla ayrıntılandırıyor.

Aslında uzun bir zamandır gözlerin maliyetinin fazla olduğu tahmin ediliyordu.

Çünkü karanlığa gömülmüş olan türlerin çoğunda gözler yok oluyor.

Ancak ne kadar maliyetli olduğu bir soru işaretiydi.

Göz düşündüğümüzden daha pahalı bir organ olabilir.

Beyin de çok fazla enerji tüketir.

Belki de bu yüzden hiçbir tür onu bizler gibi bir araç haline getirememiştir.

Tahminlere göre beynimiz günlük enerjimizin %20'sini kullanıyor.

Bu miktarın bir kısmı da retinamızdan gelen sinyallerin değerlendirilmesine harcanıyor.

Ancak ne kadarı? Astyanax mexicanus türü bir kör balık bahsi geçen konu hakkında üzerinde çalışmak için adeta biçilmiş kaftan.

Bu balık mağarada yaşıyor ve gözlere sahip değil.

Bu türün farklı bir grubu ise ırmakların yüzeye yakın noktalarında yaşar ve görebilir.

İki grup birbirleriyle çiftleşebilecek kadar yakın akraba.

Bu yüzden de gözleri olanların gözlerini kaybetmesi çok kolay olabilirken hala grubun büyük bir kısmı gözlere sahip.

Bu süreç hakkında ekip makalelerinde şöyle diyor.

Hem mağaralarda hem de aydınlıkta yaşayan ara fenotiplerde değişen derecelerde göz görelmesi tespit ettik.

Lund Üniversitesi'nden Dr.

Damien Moore'un konu hakkında şöyle söylüyor.

Bu tür üzerinde yapılan ölçümlerimiz balığın yaşına bağlı olarak değişmekle birlikte günlük kullanılan enerji miktarının %5 ila %15'inin gözler tarafından tüketildiğini gösteriyor.

Mağarada yaşayan grup ise gözlerini bir süreden sonra kaybetti.

Çünkü hiçbir getirisi olmayan bir organ için yüksek miktarda enerji yapması gerekecekti.

Nehirlerde yaşayan balıklar üzerinde enerji tüketimi incelendiğinde vücut beyin büyüklüğü oranı daha küçük olan küçük boyutlu balıklarda sinir sisteminin ihtiyaç duyduğu enerji miktarının en yüksek olduğu görüldü.

1 gramlık balıkta enerji kullanımı %15 iken 8,5 gramlık balıkta enerji kullanımı yaklaşık olarak %5'ti.

Bu durumda besinsel açıdan fakir bir alan olan mağarada yaşayan grup için ise gözleri köreltmek hayatta kalmak için büyük avantaj demek oluyor.

Morum ve ekibi bulguları, görüşü kısmen körelmiş olan bireyler ve iki farklı grubun çiftleştirilmesiyle oluşmuş olan bireyler arasında yaptığı karşılaştırma ile doğruladı.

Ayrıca enerji tüketimi ile alakalı büyüme oranı gibi özelliklerin karşılaştırılan iki grupta da benzer olduğunu ekliyorlar.

İnsanda duyu kaybı, nöronların yeniden düzenlenmesine katkıda bulunup diğer bölgelerin geliştirilmesine ortam yaratmışken, bu türde enerji tüketiminin azaltılmasına yarar sağlamış gibi görünüyor.

Çünkü görüşü körelmiş olan bireylerin beyin kitlelerinde %30'a kadar bir düşüş olduğu açıkça görülüyor.

Bu balıklarda göz nasıl köreldi?

Yukarıda da izah ettiğimiz gibi gözleri ve beynin görsel kısımlarını inşa etmek, korumak ve sürdürmek çok fazla enerji kullanacağı için karanlıkta yaşayan hayvanlar için göz kaybı büyük bir avantajdır.

Bu nedenle mağara balıkları gözleriyle görmek yerine emerek görür.

İlk başlarda bu balıkların körleşme sebebinin mutasyonların göz gelişiminde rol oynayan kilit genleri etkisiz hale getirmiş olduğu varsayılmıştı.

Bunun gözleri kaybeden diğer bazı yeraltı türleri için geçerli olduğu da gösterilmişti.

Ancak ABD Ulusal Çocuk Sağlığı ve İnsan Gelişimi Enstitüsü'nden Aniket Gor ve meslektaşları mağara balıklarındaki göz gelişimi genlerinin DNA diziliminde sakatlayıcı bir değişiklik bulamadılar.

Bunun yerine bu balıkların genleri metil grupları adı verilen kimyasal işaretleyiciler tarafından kapatılmaktaydı.

Bu tür değişimlere genetik değişim değil epigenetik değişim adını vermekteyiz.

Ekip makalelerinde şöyle yazıyor.

DNA metilasyonunun gelişim sürecinde ve hastalıklarda merkezi bir rolü olduğu bol miktarda kanıta sahiptir.

Ancak bizim sonuçlarımız epigenetik süreçlerin adaptif evrimde de eşit derece önemli bir rol oynayabileceğini gösteriyor.

Daha hızlı evrim.

Araştırmacılar bu epigenetik mekanizmanın mağara balıklarının gözgenlerinde DNA mutasyonlarıyla meydana gelen değişimlerden daha hızlı bir şekilde gözlerden kurtulmayı sağladığını öne sürüyorlar.

Tabi bu tartışmalı bir iddia ve bunu destekleyebilmek için standart evrim teorisinin bu tür süreçleri içerecek şekilde genişletilmesi gerekecek.

New York'taki Stony Brook Üniversitesi'nden evrimsel biyolog Douglas Tuyma şöyle söylüyor.

Bu çok ilginç bir makale.

Ancak epigenetik değişimin kendisi de büyük olasılıkla genetik bir değişimin sonucudur.

Dolayısıyla bu keşfin standart evrim teorisine herhangi bir zorluk getireceğini düşünmüyorum.

Gor'un ekibi gözgenlerinin susturulmasının metilasyonla ilgili belirli bir genin artan aktivitesinden kaynaklandığını belirtiyor.

Öyleyse asıl soru bu geni daha aktif yapan nedir?

Gor'un düşüncesine göre o genin DNA diziliminde bir değişiklik olması muhtemel.

İsrail'in Tel Aviv Üniversitesi'nden Eva Yablonka şöyle diyor.

Genetik mutasyonları tamamen ekarte edemezsiniz.

Evrim epigenetik değişimlerle de gerçekleşebilir ve bu nedenle yeni bir evrimsel senteze ihtiyacımız var.

Belki de göz kaybına katkıda bulunan genetik bir çeşitlilik vardı.

Lamarck'ın Evrim Teorisi Ancak Yablonka, kalıtsal epigenetik değişikliklerin tek başına göz kaybını açıklayabileceğini düşünüyor.

Dahası epigenetik değişikliklerin bir şekilde mağara ortamı tarafından tetiklenebileceğini bile düşünüyor.

Yani Lamarck'ın birbirinin yaşamı boyunca edindiği özelliklerin soyundan alınabileceği fikrini destekleyen evrim teorisini benimsemiş diyebiliriz.

İngiltere St. Andrews Üniversitesi'nden David Shuker, bu veya epigenetik mekanizmalar yoluyla önerilen diğer evrim örneklerinden herhangi biriyle ikna olmuş değil ve şöyle söylüyor.

Bazı hayvanların çevreye epigenetik mekanizmalar yoluyla yanıt verdiğine şüphe yok.

Ancak bu mekanizmalar da genetik değişimlerle evrimleşti.

Yani futuyma gibi, mutasyon ve doğal seçilim gibi standart evrimsel süreçlerin hala keşfettiğimiz her şeyi açıkladığını düşünüyor.

Şöyle söylüyor. Bu süreçlerin meydana gelme biçimine yönelik sürekli yeni yollar keşfediyoruz.

Bugüne kadar birçok şaşırtıcı şeyi bulduk.

Ancak bunların temel prensiplerde herhangi bir şeyi değiştirdiğini düşünmüyorum.

Bu nedenle genişletilmiş evrimsel sentez gibi fikirlerin savunulması konusunda şüphelerim var.

Bana kalırsa bazıları evrimsel teoriye yeniden dini fikirleri gizlice dahil etme çabasındalar.

Organizmaların genlerden başka bir ajan tarafından kontrol edilebildiği fikrine sokmaya çalışıyorlar.