deniz sahin yasamin tarihi

Bilim ve G elecek Kitapl - 1 9

50 Soruda Kitap Dizisi - 7 50 Soruda Yaam n Tarihi

Deniz ahin

Bu kitabn yayn haklan 7 Renk Basm Yaym ve Filmcilik Ltd. ti.'ne aittir.

Birinci Bask: Bilim ve G elecek Kitapl, Mart 2011 kinci Bask: Bilim ve G elecek Kitapl, Ekim 2011

ISBN: 978-605-5888-17 -6

Dizi Editr: Naln Mahsereci

Kapak Tasarm: Deniz Akkol

ayia Tasarm: Eren Taymaz

Bask: Kayhan Matbaaclk Davutpaa Cad. Gven Sanayi Sitesi B Blok No: 244 Topkap - stanbul Tel: 0212 .612 31 85

7 Renk Basm Yayn ve Filmcilik Ltd. tiModa C. Zuhal Sk. No: 9/1, Kadky-stanbul Tel: 021 6 .3 4 9 71 72 http://www.bilimvegelecek.com.tr e-mail: [email protected]

yaamntarihi

DENZ AHN

NDEKLER

Sunu / Naln Mahsereci 9

nsz 11

1. BlmBLMSEL YNTEM 13

1) Bilimsel yntem nedir? Nasl bir yol izler? 13

2. BlmYAAM NEDR? 17

2) Canl nedir? 173) Yaamn organizasyonu nasldr?

Snrlar nelerdir? 204) Arsenik seven bakteriler: Yaamn biyokimyasnn

tanm deiiyor mu? 235) Hcrenin temel yaptalar nelerdir?

Hcrede bilgi ak nasl olur? 25

3. BlmCANLILARIN SINIFLANDIRILMASI 33

6) Canllar nasl snflandrlr? 337) Dnya zerinde isimlendirilebilen canl tr

says katr? 39

4. Blm EVRM 41

8) Canllar nasl eitlenmitir? Evrim nedir? 419) Evrim fikri nasl ortaya kmtr ve gelimitir? 4210) Evrimin alma mekanizmas nedir? 4911) Evrim kuramyla ilgili yanl bilinen noktalar

nelerdir? 5312) Evrimin kantlar nelerdir? 60

5. BlmSU ve DNYA DII YAAM 67

13) Suyun yaam iin nemi nedir? 6714) Evrende yaam nerelerde ortaya kabilir?

Yaanabilir blge nedir? 7015) Dnya dnda yaam var mdr? 73

6. BlmYAAMIN KRONOLOJK GELM 81

6.1. BYK PATLAMA 81

16) Evren nasl ortaya kmtr? 8117) Evrenin yap maddesi nedir? 8818) CERN deneyleriyle yaplmak istenen nedir?

Byk Patlama tekrar gerekleecek mi? 90

6.2. GNE SSTEM ve DNYA 93

19) Gne Sistemi nasl olutu? 9320) Dnya ne zaman ve nasl olutu? 9621) Dnyann i yaps nasldr? 9822) Ay nasl olutu? 10123) Suyun kayna nedir? 10424) Okyanuslar nasl olutu? 10625) Atmosfer nasl olutu? 10826) Dnya zerindeki ktalar nasl olumutur

ve zaman iinde nasl deimitir? 11127) Dnyann geirdii

jeolojik devirler nelerdir? 117

6.3. YAAMIN ORTAYA IKII 123

28) Dnyada yaam ne zaman balamtr? 12329) Yaam nerede balad? 12430) Yaam iin gerekli nc molekller nelerdir?

ilksel orba kuram ne sylemektedir? 12531) Miller deneyi ne an latyor? 13132) Kendini oaltabilen ilk molekl/sistem

hangisidir? 13433) ilk hcre zar nasl olutu? 13834) Eeyli reme nasl ortaya kt?

Avantajlar nelerdir? 14435) okhcrelilik nasl ortaya kmtr? 14936) karyotlar nasl ortaya kmtr? 15437) Fotosentezin evrimi dnyadaki yaam

nasl etkilemitir? 160

38) Ozon tabakas nasl ortaya kmtrve canlln gelimesi asndan nemi nedir? 164

39) Kambriyen Patlamas adlandrmas ne anlatr? 16840) Bitkilerin evrimi ve karalara yaylm nasl

gerekleti? 17241) Drt-ayakllarn (tetrapodlar) evrimi nasl

gerekleti? 177

6.4. DNOZORLAR DEVR 180

42) Dinozor nedir? Temel zellikleri nelerdir? 18043) Dinozorlarn yaad dnemin

zellikleri nelerdir? 18644) Dinozorlar nasl yok oldular? (oldular m?) 188

6.5. MEMELLERN GELM 191

45) Memeliler nasl ortaya ktlar? 191

6.6. NSANIN EVRM 196

46) nsan nasl evrimleti? 19647) insann evrimindeki temel aamalar nelerdir?

Dnyaya nasl yayldlar? 20248) nsann 6 milyon yllk evriminin

kantlar nelerdir? 209

7. BlmKTLESEL YOK OLU 215

49) Kitlesel yok olu nedir? Dnya zerinde canllk hi yok oluun eiine geldi mi? 215

50) Bugn 6. byk kitlesel yok oluun eiinde miyiz? Tehlike altndaki trlerin durumu nedir? 220

Sonsz 225

Yaam Zaman Tablosu 226

Kaynaklar 227

SUNU 9

Sunu_3Bir kitabn en nitelikli okumas, sanrm ya bizzat kita

bn yazarysanz mmkn ya da greviniz ya da ereiniz gerei kitapla sk fk bir iliki iine giriyorsanz... Bu nedenle kendim i 50 Soruda dizisi kitaplarnn en ansl okuru sayyorum. Kitaplar yayma hazrlarken, m etnin eitli alardan ilenm esini de ieren grevim, m etnin sunduu bilgi erevesi, kurgusu, dil zellikleri, anlatm vs. zerine alma gereklilii, ok ynl ve etkin bir okuma yapmam zorunlu klyor. Bu sre de doal olarak yllardr dzenli dzensiz edindiim bilim sel bilgilerin temel ve sistem kazanmasn salyor. Bunda, 50 Soruda dizisinin nitelii de etken tabii. 50 Soruda kitaplar, ele ald konudaki bilim sel birikim i sistem atik bir biim de yanstt gibi, ulalan son aamalar da iermeyi hedefliyor. Bu da dizi kitaplarnn genelini okuyan okur iin, salam bir b ilim kltr altyaps dem ek...

Okumakta olduunuz kitap, yayna hazrlk srecinde unu dndrtt bana: Ortaretimde bir evrim dersi olsa, Deniz ahinin yazd 50 Soruda Yaam n Tarihi kitab, bu ders iin bulunm az bir kaynak o lu rd u ... in dekiler sayfalarnda yer alan 50 soru balna gz atarsanz, sanrm bana hak vereceksiniz. Yazar kitab, yaam/canllk ve yaamn evrimiyle ilgili en temel bilgileri verecek ve bu konularda bilim sel bir bilin olumasna yardm edecek ekilde kurgulam; ama bununla yetinmemi, ele ald konularla ilgili ok geni bir erevede akla taklabilecek tm noktalar ve popler ilgi alanlar-

1 0 50 SORUDA YAAMIN TARH

m da kitabn balamna katarak, b irok okuru yakalayabilecek zenginlik, gncellik ve ilgi ekicilikte bir ierik yaratm: rnein CERN deneyleriyle yaplmak istenen nedir?, Dinozorlar Devri balklar yazarn bu abasn gsteriyor.

Yazar, bilim sel okumalar ncesinde oluabilecek anlalm azlk nyargsn krm ak iin de elinden geleni yapyor. Yantlar yaln bir kurguyla, ekillerden de yararlanarak ve tank olduumuza gre, eitli okurlar zerinde test ettii bir anlalrlkla veriyor.

Deniz ahin, 50 Soruda dizisinin imdilik en gen yazar. Kitabn n kulandaki zgemiinden okuyacanz gibi, gen akademisyen kuann, evrim kartl zelinde gelien bilim dlkla mcadele etmeyi kendine grev edinmi yelerinden. Tabii ki, yaamn tarihinden sz etmek, asl olarak evrimden sz etmeyi gerektirir. Ama yazarn Evrim kuramyla ilgili yanl bilinen noktalar nelerdir? biim inde bir soru formle etmesinde, az nce sz ettiimiz niteliinin belirleyici olduunu sanyorum.

Keyifle okumalar...* * *

Elinizde zgn ve nitelikli bir rneini tutmakta olduunuz 50 Soruda dizisi, bilim in ve felsefenin temel kuram larn ve alanlarm konu edinen, Trkiyeli bilim insanlarnn kaleme ald popler bilim kitaplarndan oluuyor. Bu kitaplar, bilim in, anlalmaz, karmak, hayattan kopuk, souk, kuru ve teknolojiye indirgenmi bir bilgi yn olmadn; tam tersine, evreni, doay, toplumu ve insan anlamak iin doru anahtarlar sunan; bilme, renme cokusu uyandran; en gvenilir bilgi kayna olduunu ve salam bir dnme yntemi kazandrdn gsterebilmeyi hedefliyorlar.

Bir aydnlanma hizmeti olarak tasarladmz 50 Soruda dizisinin 23 kitaplk listesinin tamamna ve bu k itaplar edinebilmekle ilgili zel kampanya duyurulanna, elinizdeki kitabn arka sayfalarndan ulaabilirsiniz.

Herkese bilim!Naln Mahsereci

NSZ 1 1

nszMustafa Kemal Atatrkn yeni nesillere brakt en

nemli miraslardan birisi, dnyaya bak amz ekillendirecek bir dnce biim idir. Daima ileriye ve daha gzele gitme istei bu dnce eklinin temelinde yatar. Bu istei gerekletirebilm e yeterliliinin zerine kurulduu temel ise, bilim ve bilim sel dncedir. Bize den, bilim sel dnceyi yaammzn temeline oturtmak ve sadece belirli yerlerde deil, tm davran ve kararlarmzda bilim sellii temel almaktr.

Bu yolda yapacamz ilk ve en basit i daha fazla bilmek iin daha fazla okumaktr. Uur M um cunun bilgi sahibi olmadan, fikir sahibi olunmaz sz bu duruma ok uygun bir sz. Bu yzden 50 Soruda... kitap dizisi projesi ok nem li bir grevi stleniyor. Hayatmz ekillendiren en temel konularda, bilinm esi gereken noktalar her okuyucunun anlayabilecei gncel bir dille anlatlyor.

Bu dizinin bir paras olan 50 Soruda Yaamn Tarihi kitabnda, byk patlamadan gnmze kadar geen m ilyarlarca yl ierisinde, evren, Gne Sistemi ve Dnyamn ekillenmesini, basit molekllerden en karmak yapdaki organizmalarn nasl olutuunu, milyarlarca yllk evrim sonucunda yaamn dnya zerinde nasl eitlendiini, hangi aamalardan geerek gnmze geldiini ele aldk. nsanolunun, milyarlarca yllk yaam tarihinin son noktasnda ortaya kma ve dnyann dzeni zerindeki olumsuz etkilerine deindik. Yaamn milyarlarca yldr sren grkemli hikyesi iinde ortaya kan milyonlarca farkl trn dnya zerini sardn, insanolunun ise bu trlerden


sadece bir tanesi olduunu aka vurguladk. Verdiimiz her bilgi, kaynaklara ve bilimsel deney sonularna dayanmaktadr. Bu sonular kolay elde edilmemitir. Yzlerce yl boyunca saysz bilim insan, bilimin gelimesi iin hayatlarn feda etti. Yaplan binlerce deney, elde edilen saysz kant sonucu, bilim gnmzdeki seviyeye ulat.

Bu noktada bizlere den, bu bilgiyi almak, zmsemek ve yaammzn temeline oturtmaktr. Daha ada ve ileri bir yaam iin, daha ok bilm ek iin, daha ok okumal, bilim sel ilerlem eden yana olmal.

ic *

Son olarak kitabn yazm srecinde bana destek olanlara teekkr etmek istiyorum. Umarm gzden kardm kimse olmamtr. ncelikle, Bilim ve Gelecek yneticisi Ender Helvacolu ve editrmz Nlan Mahsereciye bu kitap dizisini kltr yaammza kazandrdklar ve bana gsterdikleri destek ve sabrdan dolay teekkr ediyorum.

Aileme de desteklerini eksik etmedikleri iin teekkr ederim. zellikle ablam Nevin ahin, beni srekli motive etmitir. Tabii bir de ailemizin nee kayna, yeni yesi var. Yeenim Doa ahin, henz 19 aylk. Ona teekkrm bir fotorafm kitap iinde kullanarak vermek istedim. Cem Evren, zay zcan bata olmak zere Manisa ve Havzadaki kuzenlerim e, kitabn dili zerine yaptklar nerilerden dolay teekkr ederim. Umuyorum keyifle okuyacaklar bir kitap olmutur.

IT M olekler Biyoloji ve Genetik Blmnden teekkr etm ek istediim ok arkadam var. Pnar Hner, Ceren Alkm, Haan Kahraman, Abdullah Sert, Sakip nder, Urartu zgr afak eker, Volkan Demir, Koray Yeila- dal, Esra Yuca ve Anl Cebeci bata olmak zere adlarn buraya yazamadm tm arkadalarma, kaynaklara erimemdeki yardmlar ve kitabn akcl ve dili zerine nerileri iin teekkr bor bilirim. Kapak grseli uygulamasna katklarndan dolay arkadam Cumhur Omaya ayrca teekkr ederim.

Deniz ahin, ubat 2010

BLMSEL YNTEM 13

1. Blm BLMSEL YNTEM NEDR?

I I Bilimsel yntem nedir?I Nasl bir yol izler?Bu, sadece bir teoridir.Yukarda okuduunuz bu cmleyi belki her gn duyu

yor olabilirsiniz. Gnlk konumalarnzda, televizyonlardaki tartmalarda ya da internette gezinirken karnza mutlaka kmtr. Genel olarak bu ifade, kesin olmayan, kt zerinde m m kn ancak pratikte mmkn olm ayan durumlar iin kullanlr ve kanlm az olarak da siz teori kelim esini her duyduunuzda, aklnzda, yetersizlik ieren bir durum oluacaktr. Bu durum ou yerde sizi yanla srkleyecek bir sonu oluturmayabilir, ancak sz konusu durum bilim sel bir konu olduunda, durum hakknda yanl fikirlere kaplabilir, bilim sel olarak sunulan bir gerek karsnda pheye debilirsiniz. Terim leri yanl yorumladnzda da, verilen bilgiyi kavramanz zorlaacaktr.

Okuduunuz bu kitap yaam zerine sorulmu sorulara verilen bilim sel cevaplar ieriyor. Bu cevaplar, saysz bilim insannn trl zorluklara kar yrttkleri almalarnn sonulardr. Yzlerce yl boyunca snanm,


birikerek gnmze ulam ve aklmz megul eden temel sorulara cevap olarak karmza kmlardr. Bilimin kendine zg bir dili ve alma ekli vardr ve cevaplarn daha iyi kavranmas iin bilim sel yntemden bahsetmek yararl olacaktr. Aada teori kelim esinin bilim sel kullanmndaki anlamn da greceksiniz. Bylece, terimlere gnlk kullanmda nasl farkl anlamlar yklenebildiini de grm olacaksnz.

Bilimsel yntemin izledii yolBilim insannn en temel zelliklerinin banda merak

l olmas geliyor diyebiliriz. evresinde olup biten doal sreleri, byk bir merakla takip eder. Onlar gzlemler, notlar alr, farkl gzlemleri birbiriyle karlatrr. Ksacas, bilgi toplar. Yaplan her gzlem ile birlikte, kanlmaz olarak, cevaplanacak sorular da beraberinde gelir. Bilim insan da karlat bu sorunun zm iin bilim sel yntem adn verdiimiz temel admlar takip eder. O halde bilim sel bir sorunun zlmesine giden yoldaki ilk basamak olarak gzlem yapmay sayabiliriz. (ekil 1)

Gzlemle birlikte gelen sorunun zlmesi iin de elde edilen tm bilgi kullanlarak, sorunun zmne ynelik bir fikir ileri srlr. te bu fikir de hipotez olarak adlandrlr. Eldeki verilere uygun olmaldr. Doru ya da

ekil 1. Bi limsel yntemin temel adm lar.

BLMSEL YNTEM 15

yanl olabilir; ancak nem li olan nokta, hipotezin yaplacak deneylerle snanabilir olmasdr. Bir sorunun zm iin birok farkl hipotez ortaya srlebilir.

Bir sonraki adm ise ne srlen hipotezden karm lar yaplmas ve her karm n da bilim sel deneylerle test edilmesidir. Yaptnz her deneyle, ne srdnz h ipotezi snam olursunuz. Deney grubu ile karlatrma yapabileceiniz bir kontrol grubu kullanmanz, deney sonularnn salkl ekilde elde edilmesini salayacaktr. Bilim insanlar bilim sel makalelerinde yaptklar deneylerin detaylarn da yazarlar. Farkl kiiler ayn deney artlarn uyguladklarnda ayn sonular elde etmelidir. Bu, deneyinizin doruluunu gsterir.

Deney sonular hipoteziniz ile uyumlu olmak zorunda deildir. Tutarsz sonular karsnda, tekrar hipotez aamasna dnlerek hipotez gzden geirilir ve gerekli dzeltme yaplr. Sonulara gre hipotez tamamyla da terk edilebilir. Tutarl sonular elde edildiinde ise deneylere devam edilir. Farkl bilim insanlar tarafndan uygulanan farkl yntem ler ile hipotez snanmaya devam eder. Elde edilen her tutarl sonu ile hipotez teori olma yolunda ilerler.

Teori ise, yaplan kontroll bilim sel deneylerle srekli olarak dorulanmaya devam eder. Teori, kendisini yanllayan bir sonu elde edilmedii srece, glenmeye devam edecektir. Sadece bir ksm bilim insannn deil, tm bilim cilerin kabul edecei som ut deney sonularna gerek duyar. rnek vermek gerekirse, hcre teorisi canllarn hcrelerden olutuunu, atom teorisi maddelerin atomlardan olutuunu anlatr. Benzer ekilde evrim teorisi de canllarn ortak bir atadan gelerek nasl eitlendiini anlatr.

rnek hipotezYntemin daha iyi anlalabilmesi iin basit bir rnek

zerinden devam edelim. Diyelim ki, mutfaa geldik ve buzdolabn atmzda ok kt kokular almaya baladk. Bu yapm olduumuz gzlem sonucunda elde ettiimiz

bir veri. Kokunun nereden kaynaklandn dnmeye baladmzda aklmza st geliyor. Hem gzlemlerimiz hem de daha nceki deneyimlerimiz, bize stn bozularak dolab kokutm u olabileceini dndrtyor. O halde hipotezimiz, Dolaptaki st bozulmu ise dolaptaki kt kokuya neden olm utur eklinde kurulabilir. imdi ise yapmamz gereken hipotezim izi snamak. Yapacamz en basit deney, stn kapan aarak koklamak. Eer dolaptan aldmz kokunun aynsn almyorsak, hipotezimizi terk edebiliriz. Bu durumda farkl bir hipotez kurmamz gerekecektir. Ancak st kutusundan da benzer kokular alyorsak, hipotezim izi snamaya devam etmeliyiz. rnein, dier yiyecekleri kontrol ederek kokunun onlardan da gelip gelmediini anlamaya alabiliriz. Yaptmz her test hipotezimizi snayacaktr. Hipotezimiz testleri getii srece de glenecektir.

Bilim sel teoriler de hipotezlerin saysz testten gemesi sonucu ortaya karlar. Burada temel olarak giri yaptmz bilim sel yntemin ve ilgili terim lerin doru ekilde kavranmas, kitap boyunca karmza kacak konular daha rahat kavramamz salayacaktr.

1 6 50 SORUDA YAAMIN TARHYAAM NEDR? 1 7

2. Blm YASAM NEDR?

2 1 Canl I nedir?Ortalama mr 60 -80 yl aras olan biz insanlar iin

milyarlarca yllk bir zaman dilimini kavramak kolay bir i deil. Kstl bir zamanda, kstl bir evrede yayoruz ve bu yzden olsa gerek, edindiimiz bilgi ve deneyim, yaamn dnya zerindeki yolculuunu tam olarak kavramamz zorlatryor, ilk canllar, insanlar dnya zerinde ortaya kmadan milyarlarca yl nce ortaya ktlar. Aradan geen zaman ile milyonlarca farkl tre evrilerek dnya zerinde yaylmadk ok az bir yer braktlar. Canl eitlilii yle byk boyutlara ulat ki, ok farkl vcut yaplarna sahip trleri ok kk bir alanda gzlemlemek m mkn oldu. Btn bu farkllamaya kar, baz zellikler tm canllarda ortak olarak grlmeye devam etti. Peki, tm canllarda ortak olarak gzlenen bu zellikler nelerdir? Canl ile cansz birbirinden ayran nedir? Ksacas canl neye denir? (ekil 2)

Canlnn ne olduu sorusu bilim dnyasnn uzun zamandr cevabn arad sorulardan birisidir. Ortaya ko-


ekil 2. Devasa hayvanlardan gzle gremediimiz boyutlardaki hcrelere, yaam milyonlarca farkl ekillerde karmza kmtr. Solda,

soyu 65 milyon yl nce tkenen 13 metre uzunluundaki Tyrannosaurus

rex (fosil rneklerine gre yaplan izim); sada altta 50 mikrometre

uzunluunda tekhcreli protista Euglena gracilis (1 mikrometre, metrenin

milyonda biridir), sada stte 0 ,7 metre boyunda kz ocuu.

nulan hipotezler, yaamn tanmn yaparken farkl zellikleri n plana karmlardr. Ancak bilim dnyasnda kabul gren genel gre gre aada sayacamz temel zellikler canl ile cansz birbirinden ayrmaya yarayacaktr:

1) Canl bir ya da daha ok hcreden oluan bir organizasyona sahiptir. Kurduu bu organizasyon sayesinde kendi devamn salayabilir.

2) Homeostaz ad verilen bir i dzeni vardr. Canl d dnyadan gelen etkiler karsnda i dengesini koruyabildii srece yaamn srdrecektir.

3) Sahip olduu i dengeyi koruyabilmenin temelinde, d evreden gelen uyanlara tepki verebilme kabiliyeti bulunur. evreden gelen etkileri alglayp belirli tepkiler verirler. Bu tepkiler byk sklkla hareket eklinde olabilir. iek yapraklarnn gnee doru ynelm eleri rnek verilebilir. Verilen tepkilerin sonucu olarak da evreye uyum gsterilir (adaptasyon). Bu da canlnn evrilmesinin temelinde yatan gerekliliktir.

4 ) M etabolizmaya sahiptir. Baka bir deyile, hcre iinde yapm ve ykm ilerini srdrr. Hcre ii ksm larn yapm iin (anabolizma) enerji ve kimyasallar kullanr ve gerektiinde hcre iindeki organik materyalin ykm m gerekletirir (katabolizm a). Bu kimyasal tepkimeleri dzenli bir ekilde gerekletirebilm ek iin enerji kullanr.

5) Canllar byrler ve oalrlar. Organizmay oluturan her para zaman ierisinde boyut olarak byr. Belirli bir zamandan sonra saysal olarak da artarlar. Bunu aseksel olarak yani blnerek ya da seksel olarak yani baka bir organizma ile genetik materyalini birletirerek gerekletirebilirler.

6) Canllar DNA ve/veya RNA olarak bilinen nkleik asitleri tar. Bu m olekllerde depolanan bilgiler yeni nesillerin meydana getirilebilm esi iin kullanlr ve nesilden nesile aktarlr.

7) Genetik yapsnda deiiklik geirir (mutasyon) ve bunun sonucunda da zaman ierisinde doal seilim e urar.

Bununla birlikte bu zelliklerin her birini ayr ayr gerekletiren cansz sistem ler de bulabiliriz. Bu yzden de canly tanmlarken bu zelliklerin ounu bir btn olarak almak daha m antkl olacaktr. Yaam btnleik bir sistem (biyosfer) oluturur. Bu sistem in hafzas vardr, ynlenerek hareket eder, reyerek oalr, m etabolizm aya sahiptir ve enerji akn dzenler. Fizik asndan yaamn tanmn yapmaya alrsak yle diyebiliriz: Yaam, sistem ile evresi arasndaki bir etkileim ya da bir oyun srecinin sonucudur. Oyun sresince sistem daha nceki turdaki kazan ve kayplar hatrlayacak bir kabiliyet gelitirmeli ve bu ekilde de bir sonraki tura kalabilme ans yakalamaldr.

Virsler canl mdr?ok sk olarak sorulan sorulardan biri de virslerin

canl olup olmadklardr. Virsler, genetik malzemeye sahiptir, doal seilim yoluyla evrilir ve kendilerini o-

YAAM NEDR? 19


ekil 3. AIDS hastalna yol aan HIV virs.

altabilirler. Ancak kendi ilerinde metabolizmaya sahip deildirler ve bunun iin de konak bir organizmaya ihtiya duyarlar. Tek balarna bakldnda bir canldan ok kimyasal bir yap gibidirler. ksmda DNA ya da RNAdan oluan genetik materyal, d ksmda protein klf ile evrilidirler. Bu anda bir canlnn zelliklerini gsterdikleri sylenemez. Ancak hcre ierisine girdikleri andan itibaren, hcrenin olanaklarn kullanarak aktif bir canl gibi alr ve kendi kopyalarn olutururlar. Bu yzden ou bilim insan virsleri, canllar ile canszlar arasndaki snr noktasnda eklinde tanmlar. (ekil 3)

3 1 Yaamn organizasyonu nasldr?I Snrlar nelerdir?Biz insanlar, yllarmz dar bir evre ierisinde geir

m ek zorunda kalyoruz. Yaam koullar ve zellikle ehirlem enin artyla doadan her gn biraz daha uzaklayoruz. Bu yzden dnya zerindeki canl eitliliini, yaamn ulaabildii snrlar ve oluturduu organizasyonu daha iyi kavrayabilmek iin daha geni bir adan bakabilmeye ihtiyacmz var.

Diyelim ki, Dnyam n evresinde yrngede dnm ekte olan bir uzay istasyonundayz ve pencereden Dnyaya doru bakyoruz. Grdmz bu manzara, dnya zerindeki yaamn organizasyonunda en yksek seviye ya

YAAM NEDR? 21

da en byk yapta olan biyosferi daha kolay anlamamz salayacaktr. Biyosfer, dnya zerinde canlln bulunduu blgelerin toplamna verilen isimdir. Tm canl ve cansz varlklar bu alanda birbirleriyle etkileim ierisinde bulunur. Toplam geniliinin tam olarak ne kadar olduunu sylemek m mkn olmasa da yaklak bir deer verilebilir. rnein, benekli akbabalarn 11.000 metreden daha yksekte uabildii bilinm ektedir. Bu seviyeden ok daha ykseklerde mikroorganizma rneklerine de rastlanmtr. Denizlerin diplerine gidecek olursak, yzeyden 11 km derinlerde foraminifera (delikliler) ad verilen tekhcreli organizmalar bulunmutur. Ulalmas g blgelerde yeni canllar kefedildike, biyosferin snrlar da genilemektedir. (ekil 4)

Canllar biyosfer iinde sadece geni bir alana yaylmakla kalmadlar, ayn zamanda geni bir scaklk, pH (asit-baz), radyasyon vb. aralnda da yayldlar. rnein, Arkea leminden baz mikroorganizmalar (Pyrolobus fu m ar ii), deniz altnda bulunan ve magmann topran altndan k yapt yerler olan hidroterm al bacalarn zerinde yaamaktadr. Bu organizmalarn 113 C scaklkta yaayabildii biliniyor. M arinom onas prim oryensis ad verilen bakteriler de Antartikada bulunan gllerde -20 C scaklklara kadar yaayabilmektedir. Arkea leminden Ferrop lasm a acidarm anus ad verilen mikroorganizma pHm 0 a yakn olduu asit madenlerinde yaayabilir. De-

ekil 4. Solda benekli akbaba (Ruppel's griffon), sada ise foraminifera

rnekleri.


inococcus radiodurans ad verilen bakteriler de, yksek radyasyon altnda (insann yaayabileceinin 30 0 0 kat) yaamaya devam ederler. Tm bu rnekler bize canlln snrlarnn bizim dndmzden ok daha u noktalara gidebileceini gsteriyor.

Devam edelim ve pencereden bakm ak yerine bu sefer de gelimi bir teleskopla Dnyaya baktmz dnelim. Daha yakma gelelim. Biyosferden sonra karmza ilk kan yapta ya da organizasyon ekosistem olacaktr. Ekosistem , belirli bir blgede bulunan tm canl ve cansz evreden olumaktadr. Hava, toprak, su, kayalar ve tm canl trleri birbirleriyle etkileim halinde ekosiste- min paralarn oluturacaktr. Kk bir su birikintisi de, Sahra l de birer ekosistemdir. Dnya yzeyi birbirleriyle etkileim halinde olan ve srekli olarak deien ekosistem lerle kaplanmtr.

rnein, ekil 5de grld gibi bir da gl bir ekosistem oluturmaktadr. Gl ierisinde, canl ve cansz varlklar etkileim halinde bulunur. Ekosistemler deiken olsalar da, belirli bir dengeye sahiptirler. Ekosistem i oluturan bileenler arasnda, enerji dngs ve besin zinciri kurulmutur. Ekosistem ierisinde bulunan farkl canl gruplarnn hepsine birden ise kom unite ad verilir.

Eer daha detaya inecek olursak, bir sonraki seviyemiz poplasyon seviyesidir. Poplasyon ayn trden bireylerin belirli bir blgede oluturduu topluluk olarak adlandrlabilir. Poplasyon tek bir trden oluur, ancak ayn bl- ekil 5. Bir da gl, barndrd ge kinde farkl trlerincanl ve cansz varlklarla bir ekosistem oluturduu farkl pop-

lasyonlar da bulunur.Ve sonunda bireye

(canl organizmaya) geldik. Yani dorudan canlnn kendisine. imdi ksaca bireyin de detaylarna inerek yaptalarnn neler olduuna bakalm. Organizmalar birbirlerin

den farkl yaplanmalar geirir. Bir ksm organ ve dokular gibi ara seviyede organizasyon ierse de, tm canllarn ortak yapta hcredir. ster tekhcreli isterse okhcreli olsun, tm canllar hcrelerden olumutur. Hcre, yaamn en kk birimi olarak gsterilebilir. 5. Soruda hcreyi oluturan temel molekllerden de bahsedeceiz.

YAAM NEDR? 2 3

Arsenik seven bakteriler: Yaamn biyokimyasnn tanm deiiyor mu?

Srad ortamlarda yaayan canllara bir rnek de arsenikte yaayabilen bakteriler. 2010 Aralk aynn banda, NASAdan aratrmaclar, zel bir basn toplantsyla Kaliforniyada bulunan Mono Glnden izole edilen (tuz ve arsenik oran yksek bazik bir ortam) ve GFAJ-1 (H a- lom on adaceae tr-yksek tuz koullarnda yaayabilen trler) ad verilen bakterinin yapsnda fosfor (P) yerine arsenik (As) kullandn akladlar. (ekil 6)

Bu, yaamn kimyasn yeniden tanmlayacak bir gelime olabilir. imdiye kadarki bilgilerimize gre 6 temel elem ent tm canllarn yapsnda bulunur:Karbon (C ), hidrojen (H), azot (N ), oksijen (O ), kkrt (S) ve fosfor (P). Buelementler hcrede bulu-

, , . ekil 6. GFAJ-1 bakterisininnan nklek asit, protein mikroskopik grnts.ve ya gibi biyom oleklle-rin yapsna katlarak, yaamn temelini oluturur. Ancak teorik olarak dier baz elementler bu 6 ana elementin yerini alarak ayn grevleri yerine getirebilir. rnein, arsenik periyodik tabloda fosfor ile ayn gruba girer ve yapsal olarak fosfora benzer. Bu yzden de biyomolekller iinde kolayca fosforun yerini alabilir, ancak arsenikli yap almaz. Bu yzden de arsenik toksik zellik gsterir.


Ancak bu almada sz edilen bakteri, toksik olan arsenikli ortamda yaayarak, bize yaamn snrlarnn dndmzden ok daha geni olabileceini gsteren bir rnek.

Basn toplantsnda vurgulanan ve bilim dnyasnda ok ses getiren asl nem li nokta ise, bakterinin arsenik li ortamda sadece yaayabiliyor olm as deil; ayn zamanda arsenii yapsna katarak fosforun yerine kullanm asdr. Yaplan alm ada, gl ortam ndan izole edilen bakteriler laboratuvarda fosfor ierm eyen ancak youn arsenik ieren bir ortamda bytlm . Aratrm a sonucuna gre bakteri, nkleik asit (DNA-RNA) ve ATP gibi en tem el yaptalarnda fosforun yerine arsenii kullanyor.

Bu canllk iin gerekli elem entler listesinden fosforu karacak bir gelim e olabilir. Fosfor ile arseniin bu ekilde yer deitirm esi, yapya katlan dier tm elem entlerin de benzer biim de dier baka elem entlerle yer deitirm esinin sz konusu olabilecei anlam na geliyor. Bylece yaam n tanm , temel yaptalar gibi kavram lar, dndmzden daha da geniliyor. D nya zerinde yaam n evrim i, dier gezegenlerde yaam aratrm alar, organik kimya, biyojeokim yasal dngler, hastalklarn nlenm esi gibi konular bu gelimeden etkilenebilir.

Ancak unu da belirtm ek gerekiyor ki, NASAnn aklad bu almann devamnn getirilerek, yer deitirme mekanizm alarnn daha net olarak ortaya konulm as gerekiyor. Birok bilim insan aratrmada gsterilen kantlarn yeterli olmadn ve arseniin fosforun yerini tamamen karladn kantlamadn ne sryor.

Sonu olarak yeni bulu, zerinde phe brakmayacak ekilde bilim ciler tarafndan smanmal ve yeni kantlar ortaya konulmal. Ancak bu arada, yaamn ortaya k, uzayda yaam aratrmalar gibi konularda, bu aratrmada olduu gibi srad durumlarla da karlama olaslna hazr olmalyz.

YAAM NEDR? 2 5

5 1 Hcrenin temel yaptalar nelerdir?I Hcrede bilgi ak nasl olur?Tm canllar hcrelerden olum utur ve her hcre

iinde de saysz m olekln grev ald karm ak bir sistem devam etm ektedir. Bu karm ak sistem in devam ettirilm esi, organizmann varln srdrm esini ve sahip olduu genetik bilgiyi bir sonraki nesile aktarabilm esini salayacaktr. Bu kargaa ierisinde DNA, RNA ve protein, grev yapan en temel biyom olekllerdir ve bu m olekllerin yaplarnn kavranm as, organizm ann atalarndan gelen bilgiyi nasl ilediini ve kendi devam n nasl saladn anlam am z kolaylatracaktr. En basit ekliyle sylem ek gerekirse, atalarmzdan gelen genetik bilgi DNAmzda yazldr ve bu bilgi RNA m olekl yardm ile okunarak asl igc olan proteinlerin retilm esi iin kullanlacaktr. im di srasyla bu tem el m olekln yapsndan ve aralarndaki bilgi akndan bahsedelim.

G en etik m alzem eler (n k le ik a sitle r)DNA (deoksi ribonkleik asit) hcre iindeki her trl

fonksiyon iin gerekli bilginin depoland yerdir. 1953 ylnda nl bilim insanlar Jam es W atson ve Francis Crick, ngiliz bilim kadn Rosalind Franklinin verilerini yorumlayarak DNAnn yapsn ortaya koymulardr. Bu yap ikili sarmal olarak bilinir ve karlkl iki DNA zincirinin (ipliinin) birbirine balanmasyla oluur. (ekil 7)

Nkleik asitlerin (DNA ve RNA) en kk yap birimi nkleotit adn alr. Her bir nkleotit bir fosfat grubu, be karbonlu pentoz ekeri ve azot ieren organik bir bazdan oluur. DNAy oluturan drt farkl nkleotit, ierdikleri farkl baz gruplarna gre adlandrlr. Bunlar adenin (A), guanin (G ), timin (T) ve sitozindir (C ). Bu temel yaptalarnn u uca eklenmesi ile DNA iplii oluur. A ile T balanrken, G ile de C balanr ve balanma iin kullanlan hidrojen balar ikili sarmal yapy bir arada tutan temel kuvvettir.


Her farkl trn sahip olduu DNA uzunluu birbirinden farkldr. rnein, E schericia coli bakterisinin DNAsnda 4 milyon baz bulunur ve bunu dz bir izgide ip gibi uzatacak olursak 1 mm uzunlukta olacaktr. nsan DNAsnda ise bakteriden ok daha fazla sayda, toplam 3 milyar adet baz bulunur. Tm bu bilgiyi yazmak istesek, 500 sayfalk 4 0 0 0 kitap doldurabiliriz. Tm DNAmz hcre iinde 23 kromozom halinde paketlenm itir ve bir iplik gibi aacak olursak yaklak 1 m etrelik bir uzunlukta olacaktr. Normal bir insan hcresi ortalama 10 m ikrondur (1 m ikron=l m/l.0 0 0 .000 ) ve bu kadar kk bir alana toplam 1 metrelik DNA paketlenerek smtr. Doal olarak, insann tm hcrelerinde bulunan toplam DNA uzunluu ise ok ok daha fazladr. Bir insanda bulunan toplam hcre saysn kesin olarak bilm esek de, 50- 100 trilyon arasnda olduu tahmin edilmektedir. Her bir hcrede ortalama 1 m uzunluunda DNA olduundan, bir insan vcudunda bulunan toplam DNA uzunluu 50- 100 milyar km edecektir. Bu uzunluk Dnya ile Gne arasndaki mesafenin 300 katndan fazladr.

RNA (ribonkleik asit) molekl de, benzer ekilde, nkleotitlerin u uca eklenmesi ile oluur. Her bir nkle- otidin yapsnda bir fosfat grubu, be karbonlu bir riboz

ekil 7. Solda, nkleotitlerden oluan iki zincir hidrojen balaryla balanm. P: Fosfat, S: eker, A: Adenin, T: Timin, C: Sltozin, G : Guanin.

Sada ise, DNA moleklnn ikili sarmal yaps ve zerindeki nkleotitler

grnyor.

ekeri ve azot ieren organik bir baz bulunur. DNAda o lduu gibi RNAda da adenin (A), guanin (G ), ve sitozin (C) bulunur. Ancak RNAda tim in (T ) baz yerine urasil (U) bulunur. RNA, DNAdan farkl olarak, hcrede genellikle tek iplik (tek zincir) halinde bulunur. (ekil 8)

Hcrede bulunan farkl RNA m oleklleri farkl grevler iin kullanlr. M esajc RNA (mRNA) ad verilen m olekl, hcrede protein sentezlenmesi srasnda DNAdan kopyalanan bilgilerin ribozoma tanmasnda grev yapar. Tayc RNA (tRNA), ribozomda protein sentezlenmesi aamasnda amino asitleri getirerek u uca ekleyecektir. Ribozomal RNA (rRNA) ise, protein retiminin yapld organeller olan ribozomlarm yaplarnda bulunur ve katalitik grevleri vardr. Bu temel RNA tipleri dnda zellikle gen reglasyonunda (dzenlenm esinde), DNA replikasyonunda (kopyalanmasnda), mRNA modifikasyonunda (ilenm esinde ya da deitirilmesinde) grevli birok farkl RNA tipi de vardr. rnein, siRNA, snRNA, snoRNA gibi. Hem DNA hem de RNA tm canllarda bulunur; canllarn ortak bir atadan trediinin nemli bir gstergesidirler.

Virs dndaki tm organizmalarda her iki molekl de bulunur, ancak virslerde genel olarak bu molekllerden bir tanesi bulunur. Virs sadece DNA ya da RNA ierir. rnein,HIV gibi baz virslerde genetik malzeme olarak sadece RNA vardr.

Proteinlerimdi, hcrenin en temel mo

lekllerinden birisi olan proteinlerle devam edelim. Proteinler hcrenin yaptadr, hcrede saysz grevi yerine getirirler.Proteinlerin en kk yap birimi olan amino asitler birbirine peptit balar ile balanarak uzun

YAAM NEDR? 2 7

ekil 8.RNA yaps (mesajc RNA)


zincirler meydana getirir. Bu yapya proteinin birincil yaps ad verilir. Amino asit dizisinin sras, hcrenin genlerinde yazl olan ifreye gre belirlenir. Amino asitlerin kendi aralarnda yaptklar hidrojen balar sayesinde proteinin ikincil yaps ortaya kar. Beta dzlemsel tabaka ve alfa he- liks yaplar rnek verilebilir. Bir sonraki organizasyon ise proteinin fonksiyonel olmas iin gerekli olan boyutlu ekli ald yapdr ve ncl yap adn alr. Alfa heliksler ve beta dzlemsel tabakalarn da

birbirleriyle balanmalar sonucu oluur. Son olarak da drdncl yap gelir. Baz proteinler birden fazla alt b irimden oluur. Her bir alt birim ncl yapya sahip bir polipeptidtir. (ekil 9)

nsanlarda 20 deiik amino asit bulunur. Bu amino asitlerin protein iinde farkl dizilileriyle her bir protein farkl boyutlu ekillere girer ve bu ekilde de hcre iinde saysz grev alabilir. Hcre iinde retilen proteinlerin yrttkleri grevlerin bir ksm n yle zetleyebiliriz:

a) Hcre ve dokularda yapta olarak kullanlrlar. rnein, alfa-keratin salarn yapsnda bulunan bir proteindir.

b) Enzim olarak grev yaparak hcrede gerekleen biyokimyasal reaksiyonlar katalizlerler. rnein, yediimiz proteinler midede bulunan pepsin enzimi ile paralanr.

c) Tayc olarak grev yaparlar. Hcredeki birok kk molekl ya da iyonun tanmasndan sorum ludurlar. rnein, kanda bulunan hemoglobin proteini oksijen tanmasnda grevlidir.

1

ekil 9 . Protein yaps: Birincil

yap, kincil yap, ncl yap

ve drdncl yap.

YAAM NEDR? 2 9

d) zellikle hcre zarlarnda bulunan proteinler reseptr grevi yapar ve dardan gelen uyarlar alglayarak hcrenin uyarya verecei tepkinin gelimesini balatr. Gz retinasnda bulunan rodopsin, gelen alglayabilen bir proteindir.

d) Hcre iinde ya da hcreler arasnda sinyal aktarm n salarlar. Birok horm on protein yapdadr. rnein inslin horm onu kandaki eker seviyesini kontrol eden kk bir proteindir.

f) Gen reglasyonu da proteinlerin grevleri arasndadr. DNA zerine balanarak belirli bir genin alm asn engelleyebilir ya da geni aktif hale getirebilirler. rnein, MetJ proteini DNA zerine balanarak metionin amino asitinin sentezlenm esini engeller.

Hcrede bilgi ak - santral dogmaBu temel m olekl, yani DNA, RNA ve proteinler d

nda, hcrede karbonhidrat, ya, iyonlar gibi saysz m olekl birlikte alarak hcre ii dzenin devamn salar. Ancak yukarda sraladmz temel biyom olekl, atalarmzdan aldmz bilginin aknda temel basamaklar oluturur. imdi bu bilgi akndan bahsedelim.

Hcre iindeki tm faaliyetler, hcrenin sahip olduu genetik malzemede yazl olan bilgi tarafndan belirlenir. Bu bilginin etkili bir ekilde okunmas ve yorumlanmas organizmann devamlln salayacaktr. ekil 10da,

ekil 10. Hcredeki blyopollmer hcre inde bilgininarasndaki bilgi ak (santral dogma). ak gsteriliyor. Santral

dogma (central dogma) ad verilen ve hcrede bilginin ak yolunu gsteren bu sistem e gre DNAdan RNAya ve oradan da proteine doru bir gidi vardr.

1) Hcre blnmesi iin, var olan DNAnm oaltlmas gerekir, bu

ekilde bilgi kopyalanarak yeni hcreye aktarlacaktr. DNAnn oaltlmasna replikasyon ad verilir.

2) DNAda bulunan ve gen ad verilen blgeler kopyalanarak RNAya aktarlr. Farkl RNAlar farkl grevler iin kullanlr. Bu ileme transkripsiyon ad verilir.

3) Hcresel reaksiyonlarda kullanlm ak zere gereken proteinlerin sentezlenm esi iin mRNA zerine yazlan bilgi kullanlr. mRNA ribozoma giderek protein sentezlenmesi iin kullanlr. Bu ileme de translasyon ad verilir.

4) Baz virslerde ise genetik malzeme RNAdr ve bilgi RNAdan DNAya aktarlr. (Ters ynde; rnein, AIDS hastalna yol aan HIV virs gibi.)

5) Birok virs RNA replikasyonu yoluyla RNA m olekllerini oaltmaktadr. RNAdan RNA sentezini salayan RNA-baml RNA polimeraz enzimi birok karyot hcrede de bulunur.

Buradaki nemli noktalardan birisi, bilgi aknn belirli bir ynde oluudur. Genel olarak DNAdan proteine doru bir gidi vardr ancak, proteinden proteine ya da proteinden nkleik asitlere doru bir gidi yoktur.

Bu temel m olekl, yani DNA, RNA ve proteinler zerine yaplan almalar, bilim dnyasn da derinden etkilemi ve birok bilim insannn Nobel kazand sonular elde edilmitir.

1962 ylnda Jam es W atson, Francis Crick ve M aurice W ilkins, Fizyoloji veya Tp Nobelini DNAnn kefi zerine daha nceki almalaryla alrken, 1968 ylnda da ayn dl Robert W . Holley, Har Gobind Khorana ve Marshall W . Nirenberge genetik kodun yorumlanmas ve protein sentezindeki fonksiyonu zerine yaptklar almalar nedeniyle verildi. RNA zerine yaplan almalar da birok bilim insanna Nobel dl getirdi. spanyol bilim adam Severo O choa 1959 ylnda Fizyoloji veya Tp Nobel dln RNA sentezleyen polinkleotit fosforilaz enzimini bulduu almasyla kazand (dl Arthur Kornberg ile paylam t). Enzimin aslnda RNA sentezinde deil, paralanmasnda grevli olduu ortaya

3 0 50 SORUDA YAAMIN TARH YAAM NEDR? 3 1

karlacakt. Fizyoloji veya Tp Alan Nobel dln 1968de Robert Holley (Har Gobind Khorana ve Marshall Nirenberg ile paylat) maya tRNAsmm nkleotit bazlarn diziledii almasyla, 1975 ylnda David Baltimore, Renato Dulbecco ve Howard Tem in RNAdan DNAya bilgi akn salayan ters transkriptaz (reverse transcriptase) enzimini kefettikleri almalaryla, 1989 ylnda Thomas Cech ve Sidney Altman katalitik RNAy kefettikleri daha nceki almalaryla, 1993 ylnda Philip Sharp ve Richard Roberts intron ve RNA ilenm esi(1) bulularyla, kazandlar. 2006 ylnda Andrew Fire ve Craig Mello RNA interference (engelleme) zerine almalaryla Tp veya Fizyoloji Nobel dln alrken, Roger Kornberg ise ayn yln Kimya Nobel dln RNA transkripsiyonu zerine almasyla ald.

Frederick Sanger ilk defa bir proteinin (inslinin) am ino asit dizisini ortaya kard almas nedeniyle 1958 ylnda Kimya Nobel dln alrken, Max Perutz ve Jo h n Cowdery Kendrew hemoglobin ve miyoglobin proteinlerinin boyutlu yaplarn ortaya kardklar iin 1962 ylnda ayn dl paylatlar.

1) n tro n : RNAdan kod lan m ad an atlan k sm . E x o n : RNAda kod lan an k sm . RN A i le n m e s i (R N A s p lic in g ): RN Adan in tro n larn karlp exo n larm birletirilm esi.

CANLILARIN SINIFLANDIRILMASI 3 3

3. Blm

CANLILARIN SINIFLANDIRILMASI

6 1 CanllarI nasl snflandrlr?Gnmzde isim lendirilebilen farkl tr says 2 m il

yona yakndr. Var olduu tahmin edilen tr says ise bundan ok daha fazladr. Peki, bu kadar fazla saydaki organizmay birbirleriyle ilikilerine, yaknlklarna ve akrabalk derecelerine gre nasl ayrabiliriz? Bu ura binlerce yl ncesinde ortaya kt ve zamanla gelierek bugnk modern snflandrma sistem lerini oluturdu. Yzyllar boyunca, doa aratrmalarnn en temel bileeni, organizmalar snflandrm ak olmutur.

Tarih boyunca snflandrm a yntem lerinin srekli bir deiim halinde olduunu grrz. Yeni bulgular deiik sistem lerin ne srlmesine yol am tr. Bugn bile b irden fazla snflandrma sistemi kabul grmektedir. G ittike daha iyi bir snflandrm a sistem ine doru gidi olsa da, her sistem deiikliklere aktr.

Bilinen ilk snflandrma metodunu Aristoteles (M 3 8 4 -3 2 2 ) getirmitir. Canllar ok temel gzlemlenebilir fiziksel zelliklerine gre bitkiler ve hayvanlar olarak iki


Lmmrn. Benzerlik aza lir, birey says artar.

| A lem | ube Snf Takm i A ile ; | Cins | Tr

................. ............................ .................Benzerlik a rtar, b irey says azalr.

ekil 11 . Unnaeus snflandrma sistemine gre hiyerarik canl gruplar.

temel gruba ayrmtr. Alt gruplara ayrmak iin de canl hareketlerini gzlemlemi ve havada uabilenler, suda yzebilenler ya da karada yaayanlar eklinde bir snflandrmaya gitmitir.

Devam eden yzyllarda birok bilim insan canllarn snflandrlm asna katk salasa da, m odern takso- nom inin (snflandrm a bilim i-sistem atik) ortaya k n sveli b ilim insan Carolus Linnaeus (C ari von Linne olarak da b ilin ir, 1 7 0 7 -1 7 7 8 ) salam tr. 1735 ylnda yaymlad System a N atu rae isim li kitabnda Linnaeus snflandrm as olarak bilinen bir yntem getirm iir. Canllar tem el olarak iki lem e (bitkiler ve hayvanlar) ayrm tr, ancak her lem ierisinde de hiyerarik bir organizasyon em as gelitirm itir. O rganizm alarn paylatklar fiziksel zelliklere gre ayrldklar bu hiyerarik gruplar srasyla; lem , ube, sn f, takm , aile, cins ve trdr. st ksm da bulunan lem , ube ve snfta daha fazla organizma bulunurken, organizm alar aras benzerlik daha azdr. H iyerarinin alt tarafnda bulunan aile, cins ve tre gelindiinde ise organizma says azalrken benzerlik artm aktadr. Bu snflandrm a genel olarak, canllar, gzlem lenebilir fiziksel (m orfolo jik) zelliklerindeki benzerliklere gre gruplara ayrm aktadr. (ekil 11)

19. yzylda Ernst Haeckel (1 8 3 4 -1 9 1 9 ), canllar lem altnda toplamtr: Bitkiler, hayvanlar ve protistalar (tekhcreli karyot ve prokaryotlar ieriyordu). Bu snflandrma da gzlemlenebilen fiziksel zellikler kullanlarak yaplmtr. Protistalarm eklenmesi mikroskobun icat


edilmesinin bir sonucu olmutur. imdiye kadar bilinm eyen yeni bir dnya, insanoluna alm ve m ikroskobun daha da gelitirilmesiyle birlikte tekhcreli organizmalarn incelenm esi kolaylamtr.

Canllar arasndaki eitliliin anlalmasndaki en nem li admlardan birisi, 19. yzylda Ingiliz doa bilim ci Charles Darwin tarafndan atld. 1859 da yaymlad Trlerin K ken i isimli eseriyle, tm canllarn ortak bir atadan trediklerini ve evrimsel deiimin mekanizm asnn da doal seilim olduunu ortaya koydu. Darwinin zamanndan sonra, zellikle 20. yzylda evrim kuramnn daha iyi anlalmasyla birlikte, canllar snflandrrken evrimsel akrabalklarn kullanld filogenetik snflandrma geliti. Ancak canllar arasndaki evrimsel akrabalklarn snflandrmada kullanlmas 1970lerden sonra oldu.

20. yzyln ortalarnda Amerikal biyolog Herbert Copeland (1 9 0 2 -1 9 6 8 ), snflandrmaya bir de bakteriler lemini ekleyerek, canllar drt lemde gruplamtr. Tekhcreli karyotlar ile prokaryotlarn birbirinden farklarnn belirginlem esi ile snflandrmada ayr bir lem daha almtr.

1969 ylndaysa Amerikal bitki bilim ci Robert W hittaker (1 9 2 0-1980), mantarlar lemini de (tek ya da okhcreli karyotik canllardr) ekleyerek, be lemli snflandrmaya gemitir. (ekil 12) Yine bu snflandrmada da,

ekil 12. VVhittaker'n ne srd snflandrma sistemi, canllar be lemde grupluyor.

Canllar

Moneralar \4 Hayvanlar::

Protistalar j Bitkiler

M antarlar


gzlemlenebilir fiziksel zelliklerin karlatrlmas etkili olmutur. Be lemli snflandrma, baz deiikliklerle birlikte, birok almada kullanlmaya devam edilmektedir.

Bu zamana kadar canllarn snflandrlmasnda benzer yntem ler takip edilmitir. Bilim ilerledike daha detayl gzlemler yaplsa da, canllar temel olarak benzer fiziksel (m orfolojik) zelliklerine gre gruplandrlmtr.

C ari W o ese ve y en i s is tem ler 1977 ylnda Amerikal mikrobiyolog Cari W oese (1928-),

W hittakern nerdii be lemli snflandrmada bulunan bakteriler lemini ikiye ayrarak, toplam lem saysn altya karmtr. Bitkiler, hayvanlar, mantarlar, protistalar, bakteri lemi (tekhcreli prokaryotlar) ve arkebakteriler (prokaryot yapda, ancak bakterilerden ok karyotlara benzeyen tekhcreli canllar) olarak yaplandrlmtr. (ekil 13)

Buradaki snflandrma, canllar arasndaki evrimsel akrabalklar ve molekler genetik verileri ierir. Woese, zellikle ribozomal RNA almalarndan elde edilen ve canllarn birbirleriyle olan akrabalklarn gsteren bulgu

lar kullanmtr. Farkl organizmalar morfolojik olarak benzer grnmese de, hcresel seviyede gen yaplar, protein yaplar, metabolik yol izleri vb. benzerlik ierebilir. zellikle arkealarla

birlikte, snflandrmada lemden daha yukarda bir grubun ihtiyac olumutur. 1990 ylnda Cari Woese, tm canllar temel st lemde (domain) gruplandrmtr. Bakteriler, karyotlar ve arkealar. Bu sistemde, alt lemli snflandrma sisteminden vazgeilmemitir, ancak karyotik lemler tek bir atda toplanmtr. Bu sistemde arkealarm karyotlara olan yaknl bakterilere olan yaknlndan daha fazladr.

Gnmzde farkl lkelerin okul kitaplarnda, farkl s nflandrma yntemleri anlatlmaktadr. rnein ABDde alt lem li snflandrma retilirken, Ingiltere ve Avust

Canhlar; \.

karyotlar Bakteriler

Arkealar

ekil 1 3 .19 9 0 ylnda, Cari Woese tm canllar st-lemde toplad.

ralya okul kitaplarnda be lemli snflandrma sistemi retiliyor.

Modern snflandrma sistem leri, organizmalar arasndaki evrimsel yaknl temel almaktadr. Organizmalar hakknda daha fazla bilgi edindike, snflandrma emalar deimekte ve yeni akrabalk dereceleri ortaya karlmaktadr. zellikle getiimiz yzylda, hcre biyolojisi, m olekler biyoloji, m olekler genetik, biyokimya ve evrim alanlarndaki gelimeler organizmalarn birbirleriyle olan ilikilerini anlamamz kolaylatrd. Snflandrma sistemlerinde yaanan temel deiiklikler de, bu yeni b ilim alanlarndaki gelimeleri takip etmektedir.

Aristotelesden gnmze kadar gelen tm snflandrma sistem leri, kendi bulunduklar dnemlerde doru olarak kabul edilmi ve kullanlmtr. Ancak bilim sel gelim eler sonucu canllar hakknda daha fazla bilgiye sahip olunmasyla birlikte, snflandrma sistemleri de farkllaarak daha salam temellere oturmutur. zellikle canllarn genetik yaplarnn ve evrimsel yaknlk derecelerinin ortaya karlmasyla birlikte, soyaalar daha doru ve detayl olarak oluturulabilmektedir.

F ilo g en e tik sn flan d rm aFilogenetik snflandrma, organizmalar arasndaki

evrimsel yaknl gsteren bir snflandrma sistemidir. Linnaean snflandrmasna gre iki temel avantaj ierir: ncelikle her organizmann evrimsel tarihi hakknda bilgi verir. kinci olarak da, Linneaen snflandrm asnn yapt gibi organizmalar belirli gruplar halinde (lem, snf, takm vb.) derecelere ayrmaz. Linnaean snflandrmas canllar arasndaki evrimsel akrabalklara dayanmad iin, birok bilim insan filogenetik snflandrmay kullanmaktadr.

Canllar arasndaki evrimsel akrabalklar aratrrken, filogenetik aa ad verilen diyagram-izimler kullanlr. Diyagram zerinde birok dal bulunur. Bir grup ikiye ayrldnda iki daln ayrm noktas bir dm noktasdr ve zaman olarak bu noktadan sonra iki grubun farkl ynlere



doru deitiini gsterir. Her bir organizma ise dallarn en ularnda bulunur. ki farkl daldan geriye doru gidecek olursak, o iki organizmann sahip olduu ortak ataya ularz.

Filogenetik snflandrma yapldnda, Linnaean snflandrmasnda kullanlan birok ikili adlandrma ayn ekilde kullanlmaktadr. Akrabalk dereceleri de uyumludur. Ancak baz durumlarda iki snflandrma sistem inin uyumad noktalar vardr. rnein, kular evrimsel olarak srngenlerle yakn akrabadr. Filogenetik aata ise, kular srngenlerin iinde gsterilir. Tm canllar gsteren filogenetik aa deiiklie ak bir emadr. (ek il 14) Yeni bulgular canllarn birbirleriyle olan evrimsel akrabalk derecelerini daha netletirmektedir.

kili adlandrmaCarolus Linnaeus ayn zamanda canllar isim lendir

mek iin Latince iki isimden oluan ve ikili adlandrma (binom ial nom enclature) ad verilen bir sistem oluturmutur. Her bir canl tr bu yolla isimlendirilir ve evrensel olarak bu isimler geerli kabul edilir. lk isim trn ait olduu cinsin addr, ikinci isim ise o tr iin verilen zel isimdir. kinci isim, tr kefeden bilim insannn ya da ilk kefedildii yerin onuruna da verilebilir. rnein Felis catus ev kedisinin tr addr. F elis bu trn ait olduu cinsi gsterir.

Gnmzde baz deiiklikler olsa da, ayn isimlendir-

ekil 14. Yaamn filogenetik aac.

BAKTERLER

Yeil filamenlliSpiroketler b^ teri

\ Gra!L . MethanosarcinoProteobakteri Pozl,l,ler Methanobacte^al

Siyanobakteri \ I Methpnotoccus

ARKEALAR KARYOTLAR

Amipler Mantarlar Ha>'vanlar\ / /M an ta rla r

H a lo f il le r \ L

PlanktomisetBakteroidescytophaga

Thermotoga

Aquifex

T. celer\Jhermoproteus \ \ / iPyrodicticum^ y

Bitkiler ' Kirpikliler

^K a m lla r

''Tritho monad ^Microspordae

' Diplomonad


me sistemi kullanlmaktadr. 19. yzylla birlikte canllarn zellikle hiyerarideki st gruplandrmalar deiiklie uramaya balamtr.

7 1 Dnya zerinde isimlendirilebilen I canl tr says katr?Dnya zerinde yaamn ortaya kt ilk andan iti

baren geen milyarlarca yl boyunca, yaam eitlenerek gelimi ve milyonlarca farkl yaam formu oluturm utur. Gzmz evirdiimiz her yerde farkl organizma trleriyle karlasak da, tanmlayabildiimiz tr says dnya zerinde var olan toplam tr saysnn yannda ok azdr. 2000 ylnda, Birlemi M illetler tarafndan oluturulan Milenyum Ekosistem Deerlendirm esi (The M illenium Ecosystem Assessment), insanlarn ekosistem zerindeki etkilerini ve var olan ekolojik sistem lerin srdrlebilmesi iin gerekli bilim sel admlar aratrmaktadr. Dnya apnda 1360tan fazla bilim insan bu deerlendirmenin oluturulmas iin ortak olarak almakta ve belirli aralklarla kardklar raporlarla dnya zerindeki ekosistem lerin durumunu ve yaplmas gerekenleri ortaya koymaktadr.

2 0 0 5 de yaymlanan deerlendirmede, dnya zerindeki isim lendirilebilen toplam tr says yaklak 2 milyon olarak verilmitir. Bu say sadece tanmlanabilen trlerin saysdr. Toplam tr saysnn ise 5-30 milyon aras olduu tahmin edilmektedir.

Grdnz gibi, tr saysn tam olarak sylem ek pek mmkn deil. Egzotik ormanlarda kefedilen yeni trlerle ilgili haberler ok sk olarak karmza kmaktadr. Bu yzden, tanmlanabilen tr saysnda srekli bir art vardr. Ancak saydaki bu art da ok salkl olmayabilir. Bilinmeyen bir tr, dnyann farkl yerlerinde farkl bilim insanlar tarafndan kefedilip farkl isimlerle kayt


altna alnm olabilir. Bu gibi hatalarn gzden geirilm esi ve snflandrma kategorilerinin yeniden dzenlenmesi zaman alacaktr. Trlerin dnya zerindeki dalmlar eit deildir. Tanm lanabilen trlerin yzde 70i sadece 12 lkede bulunur. Bu lkeler Avustralya, Brezilya, in, Kolombiya, Ekvator, Hindistan, Endonezya, Madagaskar, Meksika, Peru ve Zairedir. Teknolojinin gelimesiyle birlikte, ulammzn az olduu kutup blgeleri ya da okyanus dipleri gibi alanlara daha rahat ulalmakta ve bu blgelerde birok yeni tr ortaya karlmaktadr.

Memeli hayvanlar, kelebek, ku, bitki ve bcek trleri iyi allm tr. sim lendirilen trlerin yarsndan fazlas bcek trleridir ve bunlar iinde de yaklak 3 0 0 .0 0 0 kelebek tr bulunur.

Burada saylarn verdiimiz trler arasnda tekhcreli canllar bulunmamaktadr. rnein, bakterilerde bildiimiz anlamda bir tr tanmn yapmak daha zordur. Kolayca tarif edilebilecek zelliklere ya da bir poplasyon yapsna sahip deillerdir. Bakterilerde tr tanmndan bahsettiimizde, daha ok 16-S rRNA(2) dizisindeki yksek benzerlikten bahsederiz. Bu ise olduka zor bir snflama yntemi olacaktr. Bilinen 9 0 0 0 e yakn farkl bakteri tr olsa da, gerek rakam 10 m ilyon-1 milyar arasnda olabilir. Bu yzden bu noktada sorulmas gereken ka farkl tr bakteri olduu deil, ka farkl fonksiyonda bakteri grubu olduu olabilir. Arkealar iin de durum benzerdir. Belirlenen ube says 8 olsa da, tahmin edilen 15-18 ube bulunduudur. Bunun yannda tr says ise tahmin edilmekten ok uzaktr.

2 ) 16 -S rR N A (R ib o zo m al R N A ): Prokaryot h crelerd e , ribozom larda b u lunan b ir RNA lrd r. F ark l bakteri ve arkea t rlerind e y k sek oranda deim eden kald i in evrim sel ak rab alk larn belirlen m esin d e kullan lr.

EVRM 4 1

4. Blm

EVRM

8 1 CanllarI nasl eitlenmitir?Dnya zerinde canllarn nasl eitlendiini ve n

ceki trlerden yeni trlerin nasl ortaya ktn anlatan bilim sel teori evrim teorisidir (teori=kuram ). Bu teori, yzlerce yldr elde edilen bilim sel bulgularn desteiyle gelitirilmi ve canl eitliliini anlatan en geerli teori halini almtr. Gnmzde bilim insanlar evrimin var olup olmadn tartmyor. Bunun yerine, evrimin m ekanizmalarm daha detayl bir ekilde ortaya karmak iin urayorlar.

Evrim nedir?Biyolojik evrim, basit bir anlatmla, deierek rem ek

(descent with m odification) olarak tarif edilebilir. Kk apta, mikroevrim diyebiliriz, bir poplasyonda nesilden nesile meydana gelen gen frekanslarndaki deiikliktir. Byk apta ise, buna da makroevrim diyebiliriz, ortak bir atadan birok nesil sonrasnda yeni trlerin tremesidir.

Bu teorinin temelinde, dnya zerindeki tm canllarn ortak bir atadan tredii fikri yatar. Her canl tr birbiriyle akrabadr. Bazlar daha yakn akraba iken, bazlar


1 ) K p e k b a lk lo 2 ) K e m ik li b e lik le r

3 ) A m f ib ile r4 ) P r im o lo r

Ortok ota

5) K e m irg e n ve ta v a n la r

6 ) T im s a h la r7 ) D in o z o r la r & k u la r

ekil 15. Filogenetik soyaacnda aadan yukarya doru yol aldka,

ortak atadan treyen farkl canl gruplarna

varrz. Her dallanm a bizi farkllaan bir

gruba gtrr.

arasndaki akrabalk daha uzaktr. Tm canllar birbirinin uzak kuzenleridir diyebiliriz.

ekil 15de, canllar arasndaki evrimsel akrabalk derecesini gsterm ekte kullanlan filogenetik soyaac grlmektedir. Tm canl gruplarn kapsamasa da, farkl organizmalarn birbirinden nasl

ayrldn ve birbirleriyle nasl balantl olduunu grebilirsiniz. nsanlar da primat01 takm ierisinde yer alr.

91 Evrim fikri nasl ortaya kmtr I ve gelimitir?Evrim kuram denildiinde aklmza ilk gelen isim, b

yk olaslkla ngiliz bilim insan Charles Darwindir. Darwin, evrimle ilgili en bilinen isim olmutur, ancak evrim kuram n oluturan fikirler Darwinden yzlerce yl nce ortaya kmaya balamtr. Paleontoloji, hcre biyolojisi, biyocorafya ve jeo lo ji gibi farkl bilim dallarndaki gelimelerin de katksyla evrim fikri Darwinden sonra da ekillenm eye devam etmi ve zellikle 20. yzylda genetik bilim inin katklaryla bugnk halini almaya balamtr.

Darwin ncesiDnya zerindeki canllarn nasl trediklerini anla

maya alan fikirlerin ortaya k M 6. yzyla kadar gidiyor. Antik Egeli filozoflar Anaximander, Platon, Aris

3) P rim at: M em eli s n fn a ait, in sann da dahil olduu tak m d r. Bu takm da bu lu n an lar arasnda goril, oran gu tan , em p an ze, g ibon ve b en zeri trler vardr.

EVRM 4 3

toteles ve devam eden alarda da dier Egeli, Romal, inli filozoflar ve slam filozoflarnn, canllarn dnya zerinde ortaya klar ve deiimleri zerine fikirler gelitirdikleri biliniyor. Bu dnemlerde yaygn olarak kabul edilen fikirler arasnda, canllarn zaman ierisinde deiime uramadklar, Dnyanm sadece binlerce yldr var olduu ve oluumunun bir haftada tamamland ve h ibir canl trnn yok olmad fikirleri bulunuyor. Buna ek olarak, zellikle dini kitaplarn da etkisiyle, tm canllarn birer ama iin yaratld fikri hkimdi.

MS 14. yzylda karlatrm al anatom inin gelim esiyle birlikte, insan vcudunun daha detayl olarak incelenm eye balanmasyla, insann ok da zel bir canl olmayabilecei fikri gelimeye balad. 15. yzylda DanimarkalI bilim ci Nicholas Stenonun alm alar paleontolo ji bilim inin ortaya km asn salad. Steno, fosillerin bir zamanlar yaam, ancak soylar tkenm i canllardan kaldn ve st ste sralanm toprak katm anlar arasnda, bir zaman srasna gre dizildiklerini ne srmt. zellikle 18. yzyl sonrasnda kozm oloji ve fizik alanndaki gelimeler, doa bilim lerini de etkilemeye balad. Daha nce sz ettiimiz gibi, sveli bilim ci Carolus Lin- naeus, canllarn snflandrlm as zerine Aristotelesden beri gelen sistem i deitirerek yeni bir snflandrm a sistemi getirdi ve bu sistem de, insanlar ilk defa olarak primatlar arasnda yerini ald. Bu dnemde doa bilim ciler, trlerin deiebileceini ve hatta yok olabileceini ne srd.

Biyoloji alanndaki bilgilerin artmasyla birlikte, bilim ciler yeni evrimsel fikirler de ortaya srmeye balamtr. Bu doa bilim cileri arasnda Charles Darwinin dedesi Erasmus Darwin ve Fransz doa bilim ci Jean-Baptiste Lam arck da bulunuyor. zellikle Lam arckn evrimsel fikirleri byk yank uyandrmtr. Lamarckn fikirleri arasnda, kullanlan organlarn gelimesi ve bu zelliin gelecek nesillere kaltm yoluyla aktarlmas da vard. Trler yok olmuyordu, ancak birbirine dnyordu.


Charles DarwinDarwinin evrim zerine

gelitirdii fikirlere gem eden nce, hayatn ksaca gzden geirm ekte fayda var. Bulunduu evre, okuduu okullar ve tabii ki katld geziler, Darwinin grlerini derinden etkilemi ve ne srd evrim kuramna giden yolu amtr. (ekil 16) eki| 16 Char|es Robert Darwin

Charles Robert Darwin, (12 ubat 1809 - 1 9 Nisan 1882). 1809da Ingilterede dodu.Babas Robert Darwin zengin bir doktor ve finansyd. Baba tarafndan dedesi olan Erasmus Darwinin evrimle ilgili fikirleri vard. Charles Darwin, Edinburgh niversitesinde tp okumaya balad, ancak dersler ve cerrahi ilemler ilgisini ekmiyordu. Bunun yerine doa tarihi zerine alan gruplara katld, deniz omurgaszlaryla ilgili almalarda yer ald ve zellikle Lamarckm evrim fikirleriyle ilgilendi. niversite mzesinde yapt bir almada, bitkilerin snflandrmasn da rendi. Tp eitiminden bu ekilde uzaklamas yznden babas, Charles Darwini rahip olmas iin Cambridge niversitesine gnderdi. Burada okuduu dnem boyunca, zellikle W illiam Paleyin doal teoloji fikirleriyle ilgilendi. Doal teolojide temel olarak, Tanrnn bykln ortaya koymak iin canllarn dnya zerindeki dalmlar ve oynadklar roller aratrlyordu. Darwin, kuzeninin etkisiyle bcek trleri toplamaya balad, hatta bulduklarn baz bilim sel dergilerde yaymlama ans da buldu. Bu srada Kaptan Robert Fitz- Roy ynetimindeki HM Beagle isimli gemi Gney Amerika kylarnn haritasn karmak amacyla demir alma hazrl yapyordu. Darwine bu geminin doa bilimcisi olmas iin bir teklif getirildi. Darwinin babas ilk balarda kabul etmese de, Darwinin days Josiah Wedgewoodun onu ikna etmesiyle, Charles Darwin iki yl srmesi bek

EVR M 45

lenen bu geziye katlma iznini ald. (ekil 17)

Beaggle gezisiCharles Darwin, HMS

Beagle gemisiyle 1831- 1836 yllar arasnda be yl boyunca dnyay dolat. Zamannn byk ounluunu, uradklar yerlerdeki jeo lo jik yapy inceleyerek ve doal tarih koleksiyonlar yaparak geirdi. Dzenli olarak notlar tuttu ve toplad rnekleri de aralklarla Ingiltereye gnderdi. Gney Amerikay dolanarak Brezilya ve iliye de uradktan sonra Galapagos Adalarna ulatlar. Darwin, gezi boyunca canl trlerinin bulunduklar ortama gre nasl farkllatn, tropik ormanlarn gzelliklerini, insanlarn klelere yaptklar zulmleri, toprak rtsnn depremlerle nasl ekillenebildiim ve fosil rneklerinin bulunabildii farkl ortamlar gzlemledi. (ekil 18) Canllar leminde var olan yaam savana kendi gzleriyle ahit oldu.

1836 ylnda Londraya ulatklarnda Darwin, yolculuu boyunca geri gnderdii mektuplar sayesinde tannm

ekil 18. HMS Beaggle'n be yl boyunca izledii rota ve urad limanlar.

ekil 17. Darwin'in be yln geirdii HMS Beaggle gemisi.


bir doa bilimciydi. Bu dnem de farkl bilim cilerle tanma ve fikirlerini gelitirme frsat buldu. 1830larm sonlarna doru kendi evrim kuram n oluturmaya balad. Gvercin yetitiricileriyle uzun zaman geirmi ve onlarn belirli zellie sahip gvercinleri nesiller boyunca nasl setiklerini renmiti.rnein daha uzun boyunlu ekil! 9. A|fred Russel Wallace gvercinler seilerek retilirse, (8 Ocok! 823.7 Kasm , 913) nesiller sonrasnda sadece uzunboyunlu gvercin elde edilebiliyordu. nsan eliyle yaplan bu bilinli seim in bir benzerini, doa bilinsizce de olsa yapyor olabilirdi. Eer yeterince sre verilecek olursa, doa da istenilen baz zelliklerin ortaya kmasna neden olabilirdi.

Darwin devam eden 20 yl boyunca, evrim kuram ve doal seilim zerine almay srdrd. Fikirlerini aklamadan nce m m kn olduunca fazla miktarda kant elde etmek istiyordu. Bu yllar boyunca dnyann farkl yerlerinde alan bilim insanlaryla da fikirlerini paylamt. Bunlardan birisi de Gney Amerika ve Asyada aratrmalar yapan ngiliz bilim insan Alfred Russel W allace idi. W allace biyocorafya zerine alyordu ve trlerin dnya zerindeki dalmlarn anlamaya alyordu. Bir yandan da bulduu farkl tr rneklerini Darwine gnderiyordu. (ekil 19) W allace, 1858 ylnda, evrim zerine kendi gelitirdii fikirleri bir mektupla Darwine gndermi ve fikirlerinin yaymlanmas iin Darwinden yardm istem iti. Darwin mektubu aldnda byk bir ok geirmiti; nk W allacein fikirleri Darwinin yllardr oluturduu evrim kuram ile neredeyse bire bir aynyd.

Charles Lyell ve Joseph Dalton Hooker tarafndan Londrada bulunan Linnaean Bilim Topluluunda dzenlenen bir toplantda, Darwin ve W allacein fikirleri ayn anda grld ve bu fikri ilk olarak kimin ortaya att

EVRM 4 7

saptanmaya alld. Darwin fikirleri zerine 20 yl akn bir sredir alyordu ve bu yzden de Darwinin daha nceden bu fikirleri oluturduu fikri kabul grd. Darwin, nl kitab Trlerin K ken ini 1859 ylnda yaymlad. W allace ise gezilerine ve biyocorafya zerine yapt almalara devam etti.

Charles Darwinin en belirleyici zellii, o gne kadar yaplanlardan ok daha net bir ekilde evrim kuramm ortaya koymas ve evrimin itici gc olarak doal seilim i tanmlamasdr.

Trlerin K ken i, tm zamanlarda yaymlanan bilim sel kitaplar arasnda hem en fazla sat rakamna kan ve hem de en fazla etki yaratan kitaplardan birisi oldu. Yllar ierisinde bilim insanlarnn ou evrimi ve canllarn ortak atadan gelmi olduklar fikrini kabul ettiler. Doal seilim fikrinin kabul edilmesi daha uzun zaman alsa da, zellikle 20. yzylda krom ozom larn ve genlerin kefi ve genetik bilim inin gelimesiyle birlikte doal seilim in kabul de kanlmaz oldu.

Darwin sonrasDarwin evrimin mekanizmas olarak doal seilimi

tanmlamt, ancak kaltsal eitliliin kaynan ortaya koyamyordu. O da Lamarck gibi, ebeveynlerin yaam boyunca kazandklar zelliklerin yavrulara aktarldm dnyordu. Ancak bu yanl bir dnceydi.

1880 li yllarda Alman biyolog August W eismann, kullanma-kullanmama yoluyla kazanlan zelliklerin yavrulara aktarlmadn ortaya kard ve bu, Lamarck dncenin de sonunun balangc oldu. 1865 ylnda, ek rahip, bilim insan Gregor Mendel, bezelyelerle yapt deneylerle genetik bilim inin tem ellerini ortaya koymutu, ancak deneylerini tamamlayamad. M endelin deneylerinin nemi, 1904 ylnda tekrar kefedildiinde anlalacakt. (ekil 20) M endelin almalarnn HollandalI bilimci Hugo de Vries tarafndan yeniden kefiyle trde bulunan bireylerin sahip olduklar genetik eitliliin anlalmasnda nemli bir adm atlm oldu. Darwin ve W allace,


M endelin yaptklar deneylerden de genetik bilim inden de haberdar deillerdi. De Vries ve dier ilk genetikiler doal seilim i dorudan desteklemese de, genetik bilim i doal seilim iin gerekli olan kaltsal eitlilie kaynak sunuyordu. Doal seilim yoluyla evrim fikri hi olmad kadar kuvvetlenmiti.

20. yzylda zellikle Alman je ofiziki Alfred W egenerin alm alar ile Dnya'nn deiken olduu ve ktalarn yava da olsa hareket ettii ortaya karld. Radyometrik tarihlemenin gelitirilmesi ile kayalarn ve fosillerin yalar llebilir hale geldi. Bylece, Dnyann sanlandan ok daha eski olduu ortaya km oldu.

1920li ve 1930lu yllarda zellikle J. B. S. Haldane, Seawall W right ve Ronald Fisher gibi bilim insanlar, Darwinin evrim fikirleri ile genetik bilim inin bulgularn bir araya getirerek modern evrim sentezini oluturdular. 1940 larda DNAnm kefi ve 1953 ylnda da Jam es W atson ve Francis Crickin Rosalind Franklinin verilerini kullanarak DNAnn yapsn kefetmesiyle birlikte, kaltm iin fiziksel kant da gsterilmi oldu. O zamandan beri de genetik ve m olekler biyoloji, evrimsel biyolojinin tem elini oluturdu. (ekil 21) Bu alanlarda yaanan hzl gelimeler, insann ve binlerce dier trn genomlarnn okunm as ile birlikte, evrim kuram hi olmad kadar gl b ir kuram halini almtr. Gnmzde evrim biyolo jisi ierisinde biyokimya, ekoloji, genetik, fizyoloji, tp, felsefe ve bilgisayar bilim lerini bulabilirsiniz. 21. yzylda evrimle ilgili almalar hzla devam etmektedir.

ekil 20. Mendel deneylerinde dzgn

ve buruuk bezelyeleri

aprazlayarak, nesiller

boyunca elde ettii

bezelyelerin yapsn

kontrol ediyordu.

EVRM 49

1 O I Evrim'n alma I \J I mekanizmas nedir?

Canllardaki evrimsel deiimin temelinde, bir poplasyonda yaayan bireyler arasnda bulunan genetik farkllklarn bir sonraki nesile aktarlmas gelir. Poplasyon ierisindeki genetik eitlilii etkileyen temel faktrler arasnda mutasyonlar, genetik rekombinasyon, poplasyonlar aras gler ve genetik srklenme saylabilir. Doal seilim , cinsel seilim ve birlikte evrimleme (co- evolution) ise bireyler arasnda bulunan farkllklarn seilm esini salayan temel mekanizmalardr.

P op lasyonu n b irey le ri arasnda e itlili i salayan faktrlerM utasyon: Canllarn temel kaltm materyali olan

DNAda meydana gelen deiikliklere mutasyon ad verilir. Canlnn sahip olduu DNAs, o canlnn yaamnn tm aamalarn, eklini, fonksiyonlarm , devamlln vb. etkileyecei iin DNAda meydana gelen deiiklikler canl asndan kritik nem tayabilir.

Hcre blnm esi srasnda DNA kopyalanarak oaltlr, ancak bu ilem bazen hatal gerekleebilir. Bu hata eer hzl bir ekilde dzeltilmezse, yeni yaplan DNA ilk DNAdan farkl olacaktr. Bunun dnda d faktrler de DNA dizisinde mutasyona neden olabilir. Baz kimyasallar ya da radyasyon, DNA zincirinin krlmasyla, mutasyon olumasna neden olabilir. Yksek miktarda maruz kalnan UV n da DNAda deiiklie neden olacaktr. Bu yzden zellikle yaz aylarnda, gne nlarnn etkili oduu saatlerde glgede durulmas nerilir. (ekil 22)

ekil 21 . DNA'nn yapsnn

ortaya karlmas, evrim

kuramn destekleyen yeni

bilimsel alma alanlarnn

olumasn da salad.


nce J ) Sonra

uvn

ekil 22. Yksek m iktarda maruz kalnan UV n DNA'da deiiklie

neden olacaktr.

Oluan mutasyonlar trn bireyleri arasnda genetik eitlilik yaratacaktr. Trne gre zararl, etkisiz ya da yararl mutayonlar olsa da, byk ounluunun zararl olduunu syleyebiliriz. (ekil 23)

G enetik rekom binas- yon: Mutasyonlar gibi

eitlilii arttran bir dier etmen ise mayoz blnme srasnda meydana gelen homolog krom ozom larn para deitirmesidir. Genetik rekombinasyon ad verilen bu ilem ile mutasyonda meydana gelenden ok daha byk lekte DNA dizisi yer deitirir. Rekombinasyon ile genin i yaps deitirilmez, ancak genlerin yerlerinin deimesi salanr ve hangi yavruya gidecei belirlenir.

G ler: Genel olarak poplasyonlar kapal sistem ler deildir. evredeki dier poplasyonlarla etkileim halindedirler; poplasyon ierisinden baz bireyler poplasyonu terk ederek baka poplasyonlara katlabilir ya da kendi gruplarn kurabilir. Poplasyondan ayrlan ya da pop- lasyona katlan her birey ile poplasyon ierisindeki gen

frekansnda ve eitlilikteekil 23. DNA'daki tek bir , . A . L o s y o n bu kedinin kulaklarnn b l r y a a n a c a k t r ,

hafif de olsa geriye kvrlmasnn G enetik Srklenme. Birnedenidir. poplasyon ierisindeki bi

reylerin ans eseri de olsa reyememesi ve yeni nesiller oluturamamaspoplasyon- daki gen frekansnda deiiklie neden olacaktr. Basit bir rnek vermek gerekirse, bir yolun kenarnda bulunan bcek poplasyonunun zerinden ans eseri bir ara gese ve poplasyondaki be

EVRM 51

lirli bireyleri ldrse, poplasyondaki gen frekansnda da farkllama olacaktr. Kahverengi ve yeil gzl bireylerden oluan poplasyonda ans eseri yeil gzl bireylerin ou reme ans bulamadan lrse, poplasyon ierisindeki kahverengi gz frekans daha yksek olacaktr. Bu yzden yeni doan nesillerde de kahverengi gzn bulunma ihtimali yksek olacaktr. Genetik srklenme temel olarak genetik farkllkta bir azalmaya neden olacaktr.

P op lasyond aki e itlili i e tk iley en tem el m ekan izm alar

Doal seilim : Evrimin en temel mekanizmalarndan birisi olan doal seilim , Charles Darwin tarafndan ne srlen evrim fikrinin itici gcdr. Ksaca yle anlatla- bilir: Bir poplasyon ierisinde bulunan bireyler birbirinden farkldr. Bu farkllklar baz evresel artlarda bireylerin bazlarnn dierlerine oranla daha avantajl olmasna yol aacaktr. Daha avantajl zelliklere sahip bireyler daha fazla reyerek daha fazla soy verme ansn yakalayacaktr. reme ansn daha fazla elde eden bireyler de genlerini yeni nesillere aktarabilecektir. Nesiller boyunca benzer seiciliin devam etmesiyle poplasyonda belirli zellikler silinerek, seilen zellikler baskn hale gelecektir.

Doal seilim yoluyla seilen bireyler evreye uyum (adaptasyon) salayacaktr. Biyologlara gre evreye en iyi uyum salayan bireyler, verimli yavrular vererek soyunun devamn salayabilen bireylerdir. Poplasyon ierisinde soyunu devam ettirebilen bireylerin genetik zellikleri de zaman ierisinde daha baskn hale gelecektir.

evreye en iyi uyum salayan birey en gl, en hzl ya da en byk olan deildir. Yaamn srdrebilen, kendine bir e bulabilen ve yavrular vererek soyunu srdrebilen bireyler evreye en iyi uyum salayanlardr. (ekil 24)

C insel seilim : Cinsel seilim , bireyin kendine e bulabilme ansn arttran ve sonu olarak da yeni yavrular yaparak genlerini aktarabilmesini salayan seilim m ekanizmasdr. Doal seilim in zel bir ekli olarak da dnebiliriz.


ekil 24. spinoz kular (Darwin'in Galapagos Adalar'nda gzlemledii gibi) farkl evre koullarnda farkl gaga yaplar gelitirmitir. Soldaki

kakts avcsdr, uzun ve keskin bir gagas bulunur. O rtadaki tohum

avcsdr, geni b ir gagas bulunur. Sadaki ise bcek avcsdr;

dar ve sivri bir gagas bulunur.

Cinsel seilim bireyin e bulabilme ansm arttrrken, ounlukla yaamn srdrme ansn drr. rnein, erkek bir kuun abartl boyutlarda ya da rengrenk olan kuyruu dii bireyleri etkilem esini salarken, avclar tarafndan da kolayca fark edilmesine neden olacaktr. (ekil 25)

B irlikte evrim lem e (co-evolution): ki ya da

ekil 25. Erkek Whydah ispinoz kuunun (dul kadn kuu olarak da

bilinir) diileri etkilemesine yarayan

uzun kuyruu, avclar tarafndan da

kolayca fark edilmesine neden

olabilir.

ekil 26. Fotorafta grlen orkide iei ve iein yapsna uygun bir yap gelitiren orkide ars, birlikte evrimlemeye gzel bir rnektir.

EVRM 5 3

daha fazla tr birbirlerinin evrimlemesini etkileyebilir. rnein bir bitkinin m orfolojisinde meydana gelen bir deiiklik, bu bitki ile beslenen bir hayvann m orfolojisinde deiiklie neden olabilir. Hayvandaki m orfoloji deiiklii de bitkide yeni bir deiiklie neden olabilir.

Trlerin birbirleri arasnda bulunan av/avc, parazit/ konak, rekabet ya da ortak faydaya dayal etkileim ler b irlikte evrimlemenin temelini oluturur. (ekil 26)

1 -1 I Evrim kuramyla ilgili yanl bilinen I I noktalar nelerdir?Evrim kuram bilim dnyasnn en temel kuram larn

dan birisi olduu halde, birok kii evrim kuram hakknda yanl fikirlere sahiptir. Bu yanl bilgiler nedeniyle de kiiler kuram hakknda nyargya sahip olabilir. imdi evrim hakknda genel olarak hatal bilinen nemli noktalarn zerinden geelim:

1) Teorinin tanm : Evrim kuram/teorisi teoridir ve b ir olgudur.

Evrim kuram hakknda yeterince bilgisi olmayanlar ya da bilinli olarak karsnda yer alanlar basit bir hataya dmektedir. Evrim teorisi sadece bir teoridir eklinde bir fikri savunurlar. Ancak bilim insanlar evrim kuramn anlatrken u cmleyi kullanmay tercih eder: Evrim kuram bir teoridir ve ayn zamanda da bir olgudur. Aradaki farklln nedeni, teori kelim esinin gnlk kullanm ile bilim alanndaki kullanm nn birbirinden baka anlamlar iermesidir.

Trk Dil Kurumunun Byk Trke S zlkne baktmzda bu ayrm grebiliriz. Szlkte kuram szc yle aklanyor:

1. Uygulamalardan bamsz olarak ele alman soyut bilgi.

2. Belirli bir konudaki dncelerin, grlerin btn.

3. Sistemli bir biim de dzenlenmi birok olay aklayan ve bir bilim e temel olan kurallar, yasalar btn, nazariye, teori.

zellikle ilk aklamada yer alan soyut bilg i eklindeki ifadeler, kuram kelim esinin gnlk farkl kullanllarnda anlam kazanr. Ancak, bilim de kuram (teori), bilim sel deneylerle srekli olarak desteklenen bir h ip otezdir. Deneylerle desteklendii srece glenecektir. Evrim teorisi de b inlerce kantla desteklenen, bilim dnyasnn en geerli teorilerinden birisidir. Hcre teorisi (canllar hcrelerden olum utur) ya da atom teorisi (m addenin yapta atom dur) ne kadar doruysa, evrim teorisi de o derece doru bir teoridir.

Aralarnda Ernst Mayr, Douglas Futuyma, Richard Dawkins, Kenneth Miller ve Stephen Jay Gouldun da bulunduu birok bilim insan durumu u ekilde zetlemektedir: Evrimin kendisi bir olgudur. Yani bir gerek olarak karmzdadr. Teori ksm ise daha ok evrimin arkasndaki itici g olan mekanizmalardr. rnein doal seilim gibi. ne srlen mekanizmalaryla birlikte evrim kuram, saysz snamadan baaryla km tr ve en geerli teorilerden biri olarak karmzdadr.

2) Evrim kuram yaam n nasl balad zerine deil, nasl eitlendii zerinedir.

Evrim kuram dnyada canlln ilk defa nasl ortaya ktn deil, nasl eitlendiini, yeni trlerin nasl trediini anlatr. Dnya zerinde canlln ilk defa nasl ortaya ktn, inorganik maddelerden kendini kopyalayabilen ve canlln temelini oluturan m olekllerin nasl olutuunu anlatan bilim alanna abiogenesis ya da kimyasal evrim ad verilir. Bu ksm daha sonraki blmlerde daha detayl anlatlacaktr.

3 ) nsan maymunlardan gelm ez, insan ve m aymunlar ortak ataya sahiptir.

Evrim kartlarnn srekli olarak vurguladklar yanl bir fikir, evrim kuramnn insanlarn maymunlardan geldiini nerdii fikridir. Yetersiz ya da yanl bilgilendirme sonucu oluan bu fikir yznden, ou kii evrim kuramna

5 4 50 SORUDA YAAMIN TARH EVRM 5 5

kar bir nyargya sahiptir. Ancak evrim kuram insann maymundan geldiini ne srmez; insan ile maymunun ortak bir ataya sahip olduunu ne srer. Benzer ekilde, zamanda daha gerilere gidildiinde dier organizmalarla da ortak ataya sahip olunacaktr. Maymunlar dier canllara oranla bize daha yakn akrabadr.

Maymunlarla insanlar arasndaki en son ortak ata ile ilgili srekli yeni bulgular ortaya karlmaktadr. Ardipithecus ramidus

ad verilen ve insan ile Afrikal byk kuyruksuz maymunlar arasndaki bilinen son ortak ata olduu kabul edilen trn kefiyile ilgili almalar, Science bilim dergisinin 2 Ekim 2009 saysnda 11 makale ile aktarlmtr. (ekil 27, ekil 28) insann evrimi konusunda son yllarda yaplan en nemli almalardan olan aratrmada, 4 ,4 milyon yl nce (my) yaad tahmin edilen trn yaad habitat ve insan ve empanzeler arasndaki benzerlik ve farkllklar

ekil 27. Ardi'n in dii bireyine ait d grn

canlandrmas.

ekil 28. insann evrimini ve maymun trleriyle olan yaknln gsteren diyagram. ekildeki num aralar farkl trleri ve ortak atalar ifade ediyor.

1) femel dm, 18 milyon yl nce yaam olan ve kuyruksuz byk

moymunlarn potansiyel atas. 2) O rangutan klad. 3) Yaayan kuyruksuz

byk maymunlar, insan, empanze ve goril ile paylalan ortak ata. 4)

Gorillere giden evrimsel izgi. 5) empanze ve bonoboya giden ayrm.

6) Ge Miyosen Dnem hominid klad ayrm. 7) O rta Pliyosen Dnem

hominid klad ayrm ve 8) Pliyo-pleistosen Dnem hominid kladna giden

ayrm. Ardi 6-7 arasnda ve modern insan da 8 'in sonunda grlebilir.

O 10 0

+ t

} ^ ^ i lHomo Australopithecus Ardipithecus Pon Pon Gorilla Pongo

sapiens aforensis* ramidus* paniscus troglodytes gorilla pygmoeus


vurgulanmtr. Bu almann bizim iin nemli yanlarndan birisi, aratrma grubu ierisinde 3 Trk bilim insannn da bulunmasdr. (Prof. Dr. Erksin Gle, Dr. Cesur Pehlevan ve Dr. Ferhat Kaya)

Daha sonraki sorularda insan evrimini daha detayl inceleyeceiz.

4 ) tnsan en gelim i ya da en ileri form deildir. Trlerin birbirinden ayrm n b ir merdiven olarak deil, b ir aacn dallan olarak kabul etm eliyiz.

Evrim kuram canllar bir basamak eklinde basitten mkemmele sralamaz. Bunun yerine bir aacn dallar eklinde gruplama yapar. Birbirine daha yakn akraba olan trler daha yakn dallarda bulunur. Her tr bulunduu ortamn gereklerine gre ekillenir. (ekil 29)

5) Evrim rasgele/tesadfi alm az.Gnmzde yaayan canllar imdiki hallerine m il

yonlarca yl sren evrimsel deiim sonunda varmlardr. Ancak bu gelime tesadfi bir gelime deildir. Evrim tesadflerle almaz. Poplasyonun bireylerinin birbirlerinden farkl olm asn salayan temel etken olan mutasyonlar tesadfi olabilir, ancak daha sonra avantaj yaratan zelliklerin seim i tesadfi deildir. Seilim , poplasyonda meydana gelen mutasyonlar zerine tesadf olmayan bir yolla alr, sreklilii ve remeyi salayan zellikler seilir ve poplasyonda daha yaygn zellik halini alr. Bu yzden de evrim tesadfi deildir.

6 ) Saysz araform bulunm utur.Bir dier yanl bilgi ise trlerin nceki trlerden ev-

rimletiini gsteren araformlarm olmaddr. nternette ksa bir aratrmayla, bulunan saysz araform rneinin bilgisine ulalabilir. Balinann evrimi nemli rneklerden birisidir. (ekil 30)

ekil 29. I nsan en mkemmel ya da en ileri tr deildir. Canlla r b ir merdiven

gibi yukarya doru deil, bir aacn

dallar gibi eitlenmitir.

7) Evrim kuram sadece birka k iinin kabul ettii bir kuram deil, b ilim insanlarnn ortak olarak kabul ettii ok genel b ir kuramdr.

Yaygn olan bir dier yanl fikir ise evrim kuramnn sadece kk bir ksm bilim insan arasnda kabul grd ve bilim cilerin evrimin olup olmad konusunda birbirleriyle tartma halinde olduklardr. Bu son derece yanl bir fikirdir.

Dnya zerinde canllarn eitlenm esini aklayan bilimsel fikrin evrim kuram olduunu aklayan bilim enstitlerinin listelerine gz atabiliriz. Burada dikkat edilmesi gereken nokta, verilen listelerde evrimi kabul edenlerin her birinin birer bilim enstits olmasdr. Yaplan bildiriler her bir enstitde alan binlerce bilim insannn ortak fikridir. Bu listelere ek olarak, internette ufak bir arama yaplarak evrim kuramn kabul eden binlerce bilim insannn (Nobel dll aratrmaclar dahil) isimlerine ulamak mmkndr.

TBA (Trkiye Bilim ler Akademisi) ve TBTAK, lkemizin en nde gelen bilim kurulularnn banda yer alrlar. 1998 ylnda yaymladklar ortak bildiriyle evrim kuram nn yaamla ilgili en temel kuramlardan birisi olduunu kabul ettiklerini aklamlardr.

Dier bir liste ise, dnya apnda tannm bilim sel enstitlerin oluturduklar Interakademi Panel isimli gnll kuruluun listesidir. Bu kurulu belirli dnemler-

e k i l 3 0 . G ri balinalarn atas, karada yaayan memeli Pakicetus ve ara form Aetiocetus. Aetiocetus saysz ara formdan biridir.

Burun de li i Burun de li i Burun deliikafatasnn n ksmnda kafatasnn orta ksmnda kafatasnn st ksmnda

EVRM 5 7

Pakicetus Aetiocetus Gri ba lina50 milyon yl nce____________2 5 m ilyon yl nce______________ Bugn


de yaymlad bildirilerle kritik konularda topluma ve yneticilere danmanlk yapmay amalar. 2006 ylnda yaymlanan bildiride, evrim kuram nn doruluu ve evrimi retmenin nemi vurgulanmtr. Bildiride; Bugn evrenin, yeryznn ve canllarn ortaya k ve geliimi hakkndaki bilim sel deliller, dnyann birok lkesinde gizlenmekte, arptlmakta veya bilim in smayamayaca teorilerle kartrlm aktadr aklamas da bulunm aktadr. Bildiriye imza koyanlarn binlerce bilim insann temsil eden bilim sel enstitler olduu unutulmamaldr. (ekil 31)

Evrimin geerliliini gsteren dier bir kaynak ise 16 ubat 2009 tarihli N ature dergisinde 2009 Darwin Yl nedeniyle yaymlanan makaledir. nternette arama m otorlar yardmyla anahtar kelime kullanlarak bilim sel almalar arasnda bir tarama yaplm ve sonular da makalede yaymlanmtr. 2008 tarihine kadar dnya apnda yaplan bilim sel makaleler ierisinde natural selection-

ekil 31. interakademi Panel'in 2006 ylnda yaymlad, evrim kuramnn doruluunu ve evrimi retmenin nemini vurgulayan bildiriye imzasn

koyan 68 bilimsel enstitden bir blmnn listesi.

Gedmekte Olan lkeler Bilimler Akpdemisy ' l l B a s Bilim onsep

Tovvan Bilimler Akademisi

EVRM 5 9

ekil 32. "Natural selection" anahtar kelimesiyle yaplan aramada elde edilen bilimsel makalelerin konulara gre dalm .

doal seilim eklinde arama yapldnda elde edilen alma says 14 .232 dir. Bunun anlam, bu sayda farkl bilim sel almada, verilen anahtar kelim eler kullanlm tr. Evrim ya da evrim kuram ile ilgili dier anahtar kelim elerin kullanlmas ile elde edilen makale says ok daha fazla olacaktr. ekil 3 2 de elde edilen 14.232 bilim sel makalenin hangi alma alanlarnda olduu da gsterilmektedir. Bu kantlar evrim kuram nn bilim insanlar tarafndan kabul edilmeyen bir kuram olduu ynndeki fikirleri yalanlamaktadr.

Burada verdiimiz rnekler, evrim kuramnn bilim lemi tarafndan kabuln gsteren rneklerden sadece birka tanesidir. EFfak bir aratrmayla bu rnekler oaltlabilir. nemli olan, bu kitabn da konusu olan, canlln milyarlarca yllk geliiminde temel belirleyici etmenin evrim olduunun net ekilde anlalmasdr.


H I Evrimin I Im I kantlan nelerdir?

Canllarn evrimleerek eitlendiinin kantlan ok farkl bilim dallarndan gelir. Ayn zamanda, antropoloj i , astrofizik, kimya, jeo lo ji, fizik, matematik, davran ve sosyal bilim ler gibi bilim disiplinlerinde gerekletirilen gemi ve modern zaman aratrmalar, evrim iin kantlar salar. Astrofizik ve jeo lo ji, Dnyanm yann evrim yoluyla bugnk trlerin olumasna yetecek derecede yal olduunu gstermitir. Fizik ve kimya, nemli evrimsel olaylarn zamanlamasn olanakl klan tarihleme m etotlarnn gelitirilm esini salamtr. Dier trlerin allmas, trler arasnda sadece fiziksel devamlln deil, ayn zamanda davransal devamlln da olduunu gstermitir. Antropoloji hem insann kkeni ve hem de biyolojiyle kltrel faktrler arasndaki etkileim ler zerine yeni bak alar getirmitir.

Radyometrik tarihleme: Bilim insanlarnn evrim almalarnda kullandklar en temel yollardan biri radyometrik tarihleme yntemleridir. Bu yntemler sayesinde, tarihncesinden kalm kayalarn, fosil rneklerinin, insan yapm aletlerin vb. ya hesaplanabilir. Yntemlerin temeli ksaca yledir: Baz atomlar radyoaktiftir. Bunun anlam, bu atomlar doal olarak dier radyoaktif ve radyoaktif olmayan atomlara bozunur ve bu srada da atom alt partikller ve enerji yayarlar. Her radyoaktif atom kendine zg yan mre sahiptir. Yar mr bir rnekteki atomlarn yarsnn bozunmas iin geen sre demektir. Radyoaktif atomlar bu yzden materyallerin bir i saati gibidir. Bir materyaldeki radyoaktif elementin miktarnn materyalin bozunmu ksmyla karlatrlmas yoluyla, materyalin ne zaman olutuuna karar verilebilir. Bu lmlerle Dnyanm, Ayn, meteoritlerin ve Gne Sisteminin ya hesaplanmtr. Tm bu lmler bu gkcisimlerinin m ilyarlarca yl yanda olduunu gstermitir. Benzer ekilde fosiller ve bulunduklar toprak katmanlarnn ya hesap

EVRM 61

lanarak, canlnn ne zaman yaad bulunabilir.

Fosil kaynaklar: Canllarn evrimini gsteren bir dier nemli kaynak da elde edilen saysz fosil rneidir.Fosil rnekleri, canllarn zaman ierisinde gsterdikleri deiimi ortaya koymaktadr.rnein, uzun sredir gndemde olan A rchaeopteryx fosili, dinozorlar ile kular arasndaki geii gsteren ok bilinen bir fosil rneidir. A rchaeopteryx bir dinozorun iskelet yapsna ve ayn zamanda da ty ve kanatlara sahip 155 milyon yllk bir fosildir. inde bulunan 110 milyon yllk ku benzeri fosil rneklerinde de ufak kuyruk ve pene uzantlan bulunmutur. (ekil 33) Daha yakn zamanlara ait fosil rneklerinde de balina, fil, armadillo, at ve insan gibi birok modern organizmaya giden evrimsel yollar ortaya karlmtr.

O rtak yap ve davranlar: Eer iki trn ortak atalar grece olarak daha yakn bir zamanda yaam ise, bu iki trn sahip olaca ortak fiziksel zellikler ve davranlar, ortak atalar daha eski zamanda yaam olan trlere gre daha fazla olacaktr. Bu yzden de insanlar em panzelere, balklara benzediklerinden ok daha fazla benzer. Bununla birlikte, tm organizmalar baz ortak zellikleri paylar, bunun nedeni her organizmann gemite bir noktada ortak bir ataya sahip olmasdr. rnein, biriken fosil ve molekler kantlara dayanarak, insanlarn, ineklerin, balinalarn ve yarasalarn ortak atasnn yaklak 100 my (m ilyon yl nce) yaad tahmin edilen, kk bir memeli olduunu syleyebiliriz. O ortak atann soyundan gelen nesiller temel deiiklikler geirdilerse de, iskelet yaplar dikkat ekici bir ekilde benzer kalmtr. Kem iklerden oluan ve detaylar farkl olsa da genel yaps ve birbirine ilikileri benzer olan iskelet yaps ile insan yazar, inek yrr, balina yzer ve yarasa da uar.

ekil 33 . in'de kefedilen ve

20 06 ylnda rapor edilen ku-

benzeri gei fosilinin neredeyse

btn haldeki iskeleti.


nsan

K o l k e m i i

(Humerus)

n k o l k e m i i ( Humerus) v

f

Kpek Balina

1

Ku

D ir s e k k e m i i \ (Ulna) j

E l b i l e i l c e m ik l e r i

(Carpals)

El p a r m a k t a r a d k e m i k l e r ik e m i k l e r i (M eiacatp ak l

/P halanges) '

ekil 34. Karasal ve suda yaayan baz om urgal hayvanlarn n bacaklarndaki kemikler dikkat ekecek derecede benzerdir, nk

hepsi ortak bir atann n bacaklarndan evrimlemitir. Bu homolog

(trde) yaplara bir rnektir.

Evrim biyologlar ortak atadan treyen benzerliklere hom oloji (trdelik) adn vermektedir. Karlatrmal anatomistler bu tr hom olojileri sadece kem ik yapsnda deil, vcudun dier tm paralarnda da aratrr ve benzerlik derecesinden evrimsel ilikileri karrlar. Dier biyologlar da ayn mant kullanarak, deiik organlarn fonksiyonlarndaki, embriyolarn geliimlerindeki ya da deiik organizmalarn gsterdikleri davranlardaki benzerlikleri aratrr. Bu aratrmalar bugnn organizmalar ile ortak atalarnn balarn gsteren kantlar salar. Bu kantlar zerine kurulan hipotezler de fosil kaytlar incelenerek test edilebilir. (ekil 34)

Bazen, ayr soylar birbirinden bamsz olarak benzer yaplara evrimleebilir. Bu tr yaplara analog yaplar ad verilir. H om olojilere benzerler, ancak ortak atadan deil ortak evreden ileri gelirler. rnein, yunuslar kara memelilerinden 50 milyon yl kadar nce evrimleen deniz memelileridir. Evrimsel terimlerle yunuslarn balklara uzakl, fareler ya'da insanlarn balklara uzaklyla ayndr. Ancak yunuslar, balklarn, kpekbalklarnn, hatta soyu tkenmi Ichthyosaurus denilen dinozorlarn vcutlarna benzer aerodinamik vcut yaplan evrimle- tirmilerdir. (ekil 35 ) Biyolojinin birok deiik alanndan gelen bu tr kantlar, evrimsel biyologlarn u ayrm

EVRM 6 3

yapmalarna olanak salar: Fiziksel ve davransal benzerlikler, ortak atadan gelen bir sonu mudur; yoksa benzer evrimsel meydan okumalara kar gelitirilmi bamsz cevaplar mdr...

M olekler b iyolo ji kantlar: DNA bir nesilden dierine, atadan (ebeveyn hcreden) dorudan yavruya (yeni hcreye) geerek (eeysiz remede olduu gibi) ya da DNA-ieren sperm ve yumurta hcrelerinin birlemesi yoluyla (eeyli oalan organizmalar gibi) aktarlr. Daha nce de tartld gibi, DNA nkleotidlerinin dizisi bir nesilden dierine mutasyonlar yoluyla deiebilir. Eer bu deiiklikler organizmaya yararl zellikler kazandr- yorsa, yeni DNA dizisi yksek ihtim alle poplasyo ierisinde nesiller boyunca yaylacaktr. Ayn zamanda, organizmann sahip olduu zellikler zerinde etkisi olmayan ntr mutasyonlar da DNA nesilden nesile geerken poplasyon ierisinde korunabilir. Sonu olarak DNA, gemiteki evrimsel adaptasyonlardan sorumlu deiiklikler gibi, genetik deiikliklerin bir kaydn ierir. Benzer olarak organizmann sahip olduu proteinler de, metabolik yol izleri de, zaman ierisinde evrimleerek eitlenmitir. DNA dizileri arasndaki benzerlik, dier biyolojik m olekllerde de aranabilir. (ekil 36)

Biyologlar iki organizmann DNA dizilerini karlatrarak, o organizmalarn ortak atay paylatklar zamandan beri ne tr genetik deiiklikler geirdiklerini ortaya karabilir. Eer iki tr grece olarak daha yakn zaman-

ekil 35. Yunuslarn (solda) insanlarla olan akrabal, kpekbalklarna (sada) olan akrabalklarndan daha yakndr; buna ramen yunuslarda

kpekbalklar da su ortamna adapte olmu vcut yaplar gelitirmitir.

Bu analog yaplara bir rnektir.


em panze | l | | H I I | I p ^ l ( B B i l ( l l ^ i m H'-) Yol 0 0

'insanorangutan nk le o tid

babun d iz ile rim arm oset # 1 l l p l l i i i le % 5 0

lem u r benzerlik

fare derecesi

tavu k

ba lon bo lk ...t

, 1 0 0 n k le o tid c ifti ,

1 0 .0 0 0 n k le o tid c ifti

e k i l 3 6 . insanlarda mutasyona uradnda kistik fibroza neden olan gen, empanzelerdeki karlk gene olduka benzerdir; fakat insanlarla

daha uzak akraba olan organizmalardaki karlk gelen genlere daha

az benzerdir. Yeil ubuklarn ykseklii baka organizmalardaki

genin, 10.000 nkleotid aralnda, insan genine olan benzerliini

gstermektedir.

larda bir ortak ataya sahipseler, eski zamanlardaki bir ortak ataya sahip olan trlere oranla DNA dizileri daha benzer olacaktr. rnein, insann DNA dizisi empanze DNAsmdan ortalama olarak sadece yzde birka farkllk gsterir. Bu derece benzerlik empanzelerle grece olarak yakn zamanlarda ortak bir ataya sahip olduumuz anlamna gelir. Ancak insan DNA dizisi babun, fare, tavuk ve kirpibalklarm m DNAlar ile karlatrldnda, farklln giderek artt gzlemlenir. Artan farkllk, o organizma ile olan evrimsel yaknlm zn azalmas anlamna gelir. nsan DNA dizisini sinek, solucan ve bitki DNAlar ile karlatrdmzda, farklln daha da fazla olduu bulunmutur. Ortak ata zerinden ne kadar zaman gemi olursa olsun, her tr yaam formunun DNA dizileri arasnda benzerlik grlebilir. Hatta insan ve bakteri DNA dizilerindeki belirli baz genler arasnda benzerlik grlmektedir. Bu benzerliklerin anlam her iki organizmada da benzer fonksiyonlara sahip molekler sistem lerin varldr. Bylece, biyolojik evrim, insan yaam iin nemli olan biyolojik srelerin anlalmas iin neden dier organizmalar zerine de allm as gerektiini gsterm ektedir. Gerekten de, bugn gerekletirilen biyomedikal aratrmalarnn ou, yaayan tm canllarn sahip o lduklar biyoloji

deniz sahin yasamin tarihi

Documents