Evrimin Ham Malzemeleri

Önceki başlık Sonraki başlık Aşağa gitmek

Evrimin Ham Malzemeleri

Mesaj tarafından cRn* & méLiss-á Bir Salı Kas. 11, 2008 5:12 pm

Telomer olmadığı zaman kromatidlerin uçları yapışkandır. Bu nedenle başlangıçta rastgele kromatidler birbirlerinin uçlarına eklenebilirdi. Büyük olasılıkla bu rastgele eklenmeyi ortadan kaldırma ve daha kararlı bir yapı kazanabilmek için ilkel canlılarda DNA çember şeklindeydi. Çember biçimli DNA çoğalacağı zaman çizgisel şekle dönüşüyordu. İlkel de olsa bu organizmalarda rekombinasyonu sağlamak için 3 yol kullanılmaya başlandı. Bu noktadan sonra, evrimin ham malzemeleri diye adlandırdığımız mekanizmalar, canlılar dünyasına girmiş oldu. Bunlardan en yaygın olanları:

1) Mutasyonlar: Bir ya da birden fazla bazın, yani genetik kodların değişmesi şeklinde ortaya çıkar.

2) Transdüksiyon: Bir virüs aracılığıyla bir başka bireyden konakçı hücreye gen ya da nükleotid sokulması. Özellikle bakteriyofajlarda çok işleyen bir mekanizmadır.

3) Transformasyon: Herhangi bir bakterinin rastgele, ortamda bulunan bir DNA parçasını fagositozla genomuna katmasıdır.

4) Eşeyli üreme: Yukarıdaki mekanizmalar sayesinde çekirdeksiz canlılarda genetik çeşitlenme oluşur. Ancak çekirdekli canlılarda, bu mekanizmaların bir kısmı etkin olarak kullanılmadığından, evrimsel seçilim için yeterli ham materyal oluşmaz. Canlıların çeşitliliğinde bugün her tarafta izlerini gördüğümüz, büyük olasılıkla Kambriyen öncesi dönemde meydana gelen patlamayı doğuran şey, eşeyli üremenin meydana gelişidir. Eşeyli üreme nasıl ortaya çıktı? Anlamlı bir proteini meydana getiren bir gen, ilk atadan bölünme sırasında parçalanarak bir parçası bir yavruya, diğeri de öbür yavruya verilmiş olabilir. Bu protein yaşamsal öneme sahipse, ancak iki birey bir araya gelerek işlevsel döllerin oluşmasını sağlayabilir. Bu, bireylerden belirli bir genomu alana (+), verene de () diyerek ilk dişi ve erkeğin ayrımının temelini oluşturulmuş olabilir. Daha sonra eşeysel seçilimle, özellikle çok hücreli canlılarda, ikincil eşeysel özellikler ortaya çıkmıştır. Böylesine zahmetli bir mekanizmanın getireceği yararlar çok büyük olmalıdır ki, bu şekilde oluşan bir değişiklik korunabilsin. Bu avantaj, evrilme hızının yükselmesidir. Eşeyli üreme ortaya çıkmasaydı, canlılar atasal bireyden sürekli olarak klonlar oluşturulacaktı. Evrimin gidişi sadece dış çevre nedeniyle oluşan mutasyonlara bağlı kalacaktı. Yeni bir özelliğin ortaya çıkması çok daha ender gerçekleşecekti. Zaten 3,8 milyar yıl önceyle bir milyar yıl önce arasında yavaş, bir milyar yıldan bugüne dek hızlı bir değişimin yaşanmasının “sırrı” da budur. Rekombinasyon hem kromozom düzeyinde, hem de parça değişimi düzeyinde yeni seçeneklerin ortaya çıkmasını sağlamıştır. Eşeyli üremenin sağlayacağı çeşitliliği şöyle örnekleyebiliriz: İnsanda 23 çift kromozom olduğuna göre eşeysiz üremede (mitoz) anadan ve babadan gelen kromozomlar bölünme sırasında ekvatoryal düzlemin kuzey ve güney kutbuna birbirinin tıpa tıp aynı yerleşeceği için, oluşturulacak gametler birbirinin aynısı olacaktır, yani gamet düzeyinde çeşitlenme yoktur. Eşeyli iireme (mayoz) ortaya çıkınca, bu sefer babadan ya da anadan gelen homolog kromozomlar seçkisiz (rastgele) olarak, her biri ayrı ayrı, ya giineye ya da kuzeye toplanacaklardır. Bunlar eşeyli üremenin ikinci evresinde bir mitoz bölünmesi geçirince, anadan ve babadan gelen (ve farklı özellikleri taşıyabilen) kromozomlarda yeni organizasyonlar ortaya çıkar. İnsanda 23 çift kromozom vardır. Her kromozomun güney ya da kuzey kutbuna gitme şansı bulunur. Bu durumda 223 (yaklaşık 8 milyon) çeşit sperm ya da yumurta meydana gelir. Zigot oluşacağında, sperm yumurta kombinasyonları göze alınırsa yaklaşık 246 (yaklaşık 70 trilyon) çeşit kombinasyon ortaya çıkacaktır. Yani, 70 trilyon çeşit farklı ortama uyum yapabilecek 70 trilyon birey! Bu sayılar, eşeyli üremenin bir milyar yıl önce ortaya çıktığında, biyoçeşitlilikte oluşan patlamanın nedenini de açıklamaktadır.

5) Parça değişimi (Krossingover): DNA tamiri için kullanılan enzimler, büyük bir olasılıkla bir değişime ya da yeni bir göreve başlayarak, rastgele bir parça değişimini gerçekleştirir. Bu değişimler anadan ve babadan gelen kromozomlar arasındadır; kardeş kromozomlar arasında gerçekleşmez. Daha önce kromozomal düzeyde oluşan rekombinasyon, bu sefer gen düzeyinde rekombinasyona dönüşmüştür. Bu mekanizmanın kazandırdığı en önemli işlev, kural olarak iki genin arasında bir genin seçilerek genoma katılmasıdır. Örneğin bir bireyde babadan köken alan homolog bir kromozom üzerinde, üç farklı özelliği denetleyen üç genin birlikte olduğunu varsayalım. Bu genlerden A ve C bireye yararlı, b ise olumsuz etki yapsın. Babadan gelen homolog kromozomdaysa, yine aynı yönde etki gösteren üç genden ancak bir tanesi (B) yarar sağlasın, diğerleri olumsuz etki yapsın. Eğer krossingöver olmazsa, sonuçta ortaya çıkan gametlerde AbC dizilimi hep korunacaktır. Ancak parça değişimi olursa, A, B ve C genlerinin bir gamette (yumurta ve spermde) bir araya toplanması mümkün olacaktır. Bu da yararlı nitelikli genlerin bir araya toplanmasında yeni bir kombinasyon olacaktır. Dolayısıyla parça değişimi, gen düzeyinde başarılı bir araya toplanma sağladığından, canlılar dünyasına çok büyük bir katkı getirmiş, daha önce 246 olan olasılık, milyonlarca kat artmıştır. Bugüne kadar gen kombinasyonları bakımından hiçbir canlı birey bir diğerine tıpatıp benzememiştir.

Canlının kaynağı cansız madde midir?
Pasteur’ü izleyen yarım yüzyıl boyunca canlının kökenine ilişkin bilimsel bir ilerleme olmaz. Bu yönde ilk adım 1920′lerde atılır. Kimi biyokimyacılar (J.B. Haldane, A.I. Oparin, vb.) yaşamın arzın ilkel atmosferinde başlayan kimyasal bir oluşumdan kaynaklanmış olma olasılığını ileri sürerler. Onlara göre güneşten gelen ultra-viyole gibi bir enerji, .denizlerde çözülerek bir tür “sıcak eriyik çorba” oluşturan kimyasal bileşiklere yol açmış, bu bileşikler de sonra canlı nesnelerin temeli olan daha karmaşık molekülleri oluşturacak şekilde kendi aralarında birleşmiş olabilirdi. Stanley Miller’in 1953′te ortaya koyduğu araştırma, günümüzde büyük yoğunluk kazanan araştırmaların hız kaynağı olmuştur. Arzın ilk atmosferine özgü koşulları elde etmek için hidrojen, metan, amonyak ve su buharı gibi nesnelerin kızgın karışımıyla işe koyulan Miller, gazlardan geçirdiği 60.000 voltluk şimşek benzeri kıvılcımla amino asit glisin ile alanin gibi birkaç tür organik bileşik oluşturur. (Başlangıçta atmosferimizde oksijen yoktu.)

Son yıllarda yapılan araştırmalar da aynı şekilde yaşamın kimyasal kökeni hipotezine güç veren önemli kanıtlar sağlamıştır.

Canlı-cansız ayırımı kesin değil midir?
En basit düzeyde ilkel canlı süreçlere bakıldığında canlı ile cansızı ayıran keskin bir çizgi bulmak kolay değildir. Daha ileri düzeylerde kuşkusuz canlıya özgü kimi özelliklerden söz edilebilir. (Bunlar arasında önemli gördüğümüz birkaçını şöyle sıralayabiliriz: (1) beslenmek: canlının çevresinden yaşamı için gerekli maddeleri alması; (2) büyümek: canlının çevreden aldığı maddeleri büyümesine elverecek besinlere dönüştürmesi; (3) çoğalmak: canlının eşeyli veya eşeysiz üremesi.) Ancak, yukarda belirttiğimiz gibi, ilkel düzeyde bu tür ayırıcı özelliklerden söz etmek güçtür. Örneğin bir canlı hücrenin büyüme ve bölünme davranışlarıyla tuzun sudaki çözeltisinde kristalleşmesine yol açan moleküler oluşumunu kolayca ayıramayız. Belki şu denebilir: bir kristalin çözeltide büyümesi için kullandığı «besin», çözeltideki biçimi değişmeksizin yapısına geçmektedir. Daha önce su molekülleriyle karışan tuz molekülleri yalnızca büyüyen kristalin yüzeyinde toplanmakla kalmaktadır. Burada gördüğümüz biyo-kimyasal bir özümleme değil, sıradan mekanik bir birikimdir. Ama bir an için karbondioksit (C02) gazının sudaki çözeltisine atılan bir alkol molekülünün su ve karbondioksit moleküllerini yeni alkol moleküllerine dönüştürdüğünü düşünelim. Bu durumda alkolü canlı nesne saymamız gerekecektir, kuskusuz. Aslında bu öyle göründüğü kadar boş bir düşünce de değildir. Nitekim “virüs” denen oldukça karmaşık kimyasal nesnelerin kendilerini çevreleyen ortamdan aldıkları başka molekülleri kendilerine benzer yapısal birimlere dönüştürdükleri bilinmektedir. Virüsleri, sergiledikleri özellikler nedeniyle hem bilinen kimyasal molekül, hem de organizma türünden canlı nesneler saymaya olanak vardır. Böylece canlı ve cansız dünyaları birbirine bağlayan halkayı belki de virüslerin sağladığı söylenebilir.

Uzay molekülleri ne göstermektedir?
Canlının kimyasal bileşiklerden kaynaklandığını gösteren bir başka kanıtı yıldızlar arası uzay moleküllerinde bulmaktayız. Teleskoplara bağlı spektrograflarla yıllarca önce uzayda birtakım basit moleküller bulunmuştu. Ancak son zamanlarda radyo astronomisi aralarında su ve amonyak molekülleriyle kimi organik bileşiklerin de bulunduğu bir sürü molekülün varlığını ortaya çıkarmıştır. Uzun süre yıldızlar arası uzayda iri moleküllerin bulunabileceğine olanak görülmemişti; çünkü, uzaydaki gaz öylesine incedir ki, molekülleri oluşturacak atomların birbirine tutunmasını sağlayacak çarpışmaları son derece zayıf bir olasılıktı. Öyle görünüyor ki, atomları bir araya getirip tutan, onların birleşip molekülleri oluşturmasına aracılık eden uzaydaki toz parçacıklarıdır.

Bu ilkel moleküllerin canlılıkla ilgisi nedir, diye sorulabilir. “Yaşam tohumu” denen bu moleküller özellikle “kuyruklu yıldız” dediğimiz kornetler aracılığıyla gezegenimize taşınmış olabilir. Canlıların dünyamızda ortaya çıkması çok sonra hava ve çevre koşullarının elverişli bir ortama dönüşmesini beklemiştir. “Kirli kartopu” denilen kornetlerin hemen tümüyle toz ve buz parçacıklarından oluştuğu bilinmektedir. İncelemeler “yaşam tohumları” denilen moleküllerden bir bölümünün kornetler, amino asitlerin de “göktaşı” dediğimiz bazı meteorit türleriyle taşındığını göstermiştir. Uzaydan bir tür yağış biçiminde gezegenimize inen yaşam tohumlarının elverişli bir ortam bulduğu bir dönemde canlı nesnelere dönüştüğü söylenebilir, Tanınmış astronom Fred Hoyle, tüm canlılarla birlikte biz insanların da varlığımızı “kirli kartopu”larına borçlu olabileceğimizi söylemiştir.

Astronomların tersine biyologlar çoğunluk yaşamın uzaydan değil, yer yüzündeki koşullardan kaynaklandığı görüşündedir. Ama gene de doğruluk olasılığı son derece zayıf da olsa uzay hipotezi tümüyle göz ardı edilemez.

Arzın bir dönemdeki koşullan simüle edilerek laboratuvarda oluşturulan organik moleküllere aynı zamanda uzayda rastlanması, benzer kimyasal süreçlerin evrensel bir olay olduğunu göstermektedir. Öyleyse, yaşamın dünyamıza özgü olmadığı, başka gezegenlerde de görülebileceği düşüncesi hiç de yersiz değildir.

cRn* & méLiss-á
Admin

Mesaj Sayısı : 142
Kayıt tarihi : 10/11/08

Kullanıcı profilini gör http://evrimteorisi.allgoo.net

Sayfa başına dön Aşağa gitmek

Önceki başlık Sonraki başlık Sayfa başına dön


 
Bu forumun müsaadesi var:
Bu forumdaki mesajlara cevap veremezsiniz