Ortak Yaşam (Simbiyoz) Nedir ve Nasıl Evrimleşmiştir?

Ortak yaşam nedir ve nasıl evrimleşmiştir?

Simbiyoz, genel olarak canlı arası bir ilişki türü olmakla birlikte bu ilişkiye katılan tüm canlıların fayda görmesi sonucu oluşur.

Biz evrim ağacı olarak simbiyoz kelimesini mutalizm ile eş anlamlı olarak kullanan tarafta kalmaktan yanayız.

Çünkü endosimbiyoz dediğimiz bir olay sonucu ortaya çıkan mutal ilişki sayesinde ökaryotik hücreler meydana gelebilmiştir.

Ve bundan daha yararlı bir simbiyoz herhalde hayal edilemez.

Şimdi biraz ayrıntıya ve örneklere inelim.

Simbiyozda genel olarak ilişkiye ortak olan canlıların uzun süre...

ve hatta ömür boyu birbirleriyle ilişki halinde kaldığı varsayılır.

En tipik örneklerinden biri, bitki kökleriyle Mycorrhizal mantarlar arasında meydana gelen ve ömür boyu süren ilişkidir.

Bu ilişki çerçevesinde mantar bitki köklerinin yüzey alanını arttırarak bitkinin aldığı mineral miktarını arttırır ve solunum sırasında ürettiği karbondioksit sayesinde bitkinin fotozentezine ürün sağlar.

Bunun karşılığında da mantar ihtiyacı olan karbonhidratlara çok daha hızlı ve etkili bir şekilde ulaşabilir.

Ancak bu mutaal ilişki, minerallerin az bulunduğu ortamlarda daha çok karşılıklı fayda çerçevesinde mutaal bir ilişki olarak sayılır.

Çünkü mineraller açısından zengin olan toprakta, bitkinin köklerine yine simyotik ilişki kurmak üzere bağlanan mantar, bitkinin büyümesini normale göre yavaşlatabilir.

Belki ona zarar vermez ancak yarı potajan bir etki gösterir.

Bu sebeple kimi zaman simyotik ilişkileri tanımlamak zor olabilir.

Simyotik yaşamın en klişe ikinci örneği olan likenlerde aslında çok net...

simbiyotik yaşam örnekleri değillerdir.

Bildiğiniz üzere liken, alk ile mantarın ikili ilişkisinden oluşur ve bu ilişkiye katılan alk türü, liken hayatına o kadar adapte olmuştur ki, bu ilişki harcında neredeyse hiç görünmemektedir.

Yani bağımsız olarak yaşamamaktadır.

Ancak ilginç olan bir nokta, günümüzde alkların liken ilişkisinden tam olarak nasıl bir fayda sağladığı bilinememesidir.

Çünkü mantardan alge doğrudan bir madde geçişi gözlemek çok zordur ve bununla ilgili net bulgular yoktur.

Bu durumda likeni bir simbiyotik ilişki mi yoksa mantarların alpleri bir hedef olarak seçtikleri parazitik veya komensal bir ilişki mi olduğunu tanımlamak güçtür.

Bu sebeple aslında simbiyotik yaşam fayda ve zarar üzerine değil yaşam biçimi üzerine tanımlanmalıdır.

Yani iki canlı arasındaki fayda zarar ilişkisi yerine o canlıların birbirine bağımlı olarak yaşayıp yaşamadıkları ve ne biçimde yaşadıkları göz önüne alınmalıdır.

Fayda zarar ilişkisi düşünülmediğinde ve en nihayetinde mantar ile bitki köklerinin ya da mantar ile algin birlikte var olan türlerle olduğu düşünülürse bunların simbiyotik canlılar olduğunu söylemek kolaylaşır.

Doğada o kadar çok çeşitli simbiyotik ilişki bulunur ki bunları buraya sıralamamız saatlerce okuyacağınız bir liste oluşturabilirdi.

Ancak konağın alemine dayanarak genel bir sınıflandırma yapılırsa 4 çeşit konak tipi görülebilir.

Aşağıda başına tiri işareti konanlar, kalın harflerle yazılan konağa tutunan ve onunla ortak ilişki kuran canlıların isimleridir.

Hemen yanlarındaki parantez ise konağa sağladıkları ve kendilerinin edindikleri faydayı kapaca belirtmektedir.

1. Konak bitki, mycorrhizal mantar, nitrojen bağlayıcı bakteriler, endofitik mantarlar, karıncalar.

2. Konak hayvan, fotosentetik alk, kemosentetik bakteri.

Böceklere bağlı bakteri ve mayalar, selloz parçalayıcı mikroorganizmalar, ışık saçan bakteriler, karıncalar.

3. Konak mantar, likenler.

4. Konak protista, metajonik bakteriler, nitrojen bağlayıcı bakteriler.

hareketli mikroorganizmalar.

Peki simbiyotik yaşam nasıl ve neden evrimleşti?

Bu noktayı da açığa kavuşturmak önemlidir.

Tennessee Üniversitesi Biyokimya Bölümünden Prof.

Quang John ve Prof.

Jay Park'ın PubMed dergisine yayınladıkları makalede ve öncesinde düzenledikleri deneyde amoeba protez sistemli bir protista ile Escherichia coli bakterisi arasında simbiyotik yaşam kurulmuştur.

İlk etapta bakteri konağına zarar vermiştir ve bağımsız olarak yaşayan amiplere göre daha yavaş büyümesine sebep olmuştur.

Ancak 18 aylık deney ve 200 nesil sonunda bakterinin amip üzerindeki zararlı etkisi azalarak yok olmuş ve amip bakterilerin varlığından etkilenmeden yaşamını sürdürmeye devam etmeye başlamıştır.

Bu araştırma sonucunda elde edilen bulgular, simbiyotik ilişkilerin zıt karakterlerin bir arada bulunmasından evrimleştiğini ortaya koymuştur.

Yani birbiriyle alakası olmayan ve hatta birbirlerine zararlı olan türler, bir arada bulunmaları sonucu önce birbirlerine zarar vermişler, daha sonradan ise birbirlerine alışarak birlikte yaşamaya başlamışlardır.

Peki bu evrim ne sıklıkla ve ne zaman olmuştur?

Bu konu hala tam olarak bilinmiyor.

Ancak filogenetik ağaç sorunuza da bir miktar cevap olması açısından şu anda bilimsel bulgularla desteklenen bir gerçek.

Çimleriyle ortak yaşayan endofitik mantarlar ile Epikolea isimli patojen bir tür birbirleriyle evrimsel olarak oldukça yakındır.

Öyle ki farklı türler olmalarına rağmen birbirleriyle cinsil açıdan uyumludurlar.

Bir diğer örnek baklagiller ile ortak ilişki kuran Lizobium ile bir diğer patojen bakteri olan Agrobacterium'un yakın filogenetik ilişkisidir.

Evrimsel olarak bu ilişkilerin canlılara doğal ortamda avantaj sağlamasından ötürü evrimleştiği düşünülmektedir.

Çünkü simbiyotik ilişki sonucunda taraflar karşı tarafın bazı koşulları sağlamasından ötürü kendilerinin yaptığı bazı işleri yapmayı bırakırlar.

Bu da onlara enerji açısından fayda sağlar.

Örneğin bazı bitkiler karıncaları üzerlerine çekerler ve otçulara karşı kendilerini karıncaların varlığıyla korurlar.

Bu sayede bazı diğer bitkilerin sağladığı koruyucu salgıları üretmek zorunda kalmazlar.

Güney Amerika'daki Akasya ağaçları alelo kimyasal denen ve otçuları kovan kimyasalları salgılar.

Ancak bu türün bazı popülasyonları bir tür karıncanın bol bulunduğu bölgelerde yaşarlar.

Ve bu karıncalar onları otçulardan korur.

Bu popülasyonlarda bu kimyasalların artık salgılanmadığı gözlenmektedir.

Örnekler bu şekilde çoğaltılabilir.

Simbiyotik yaşam, evrimsel süreçte gerçekten önemli bir adımdır ve prokaryotlardan ökaryotların evrimine imkan vermiştir.

Ne yazık ki talep ettiğiniz gibi bir filogenetik ağaç mevcut değil.

Ancak ola ki bulursak sizlerle paylaşacağımızdan emin olabilirsiniz.