Doğal seçilim ne denli yaygındır?

Biyologların doğal seçilimle ilgili sorabileceği en basit sorulardan biri de, ilgiçtir, yanıt verilmesi en güç olanlardan biridir. Doğal seçilim, bir popülasyonun genel genetik oluşumunun değişiminden ne derecede sorumludur? Doğal seçilimin canlıların fiziksel özelliklerinin çoğunu oluşturduğundan kimsenin ciddi bir kuşkusu yoktur - gaga, biseps, beyin gibi büyük ölçekteki özelliklerin oluşumunun başka mantıklı bir açıklaması yoktur. Ancak, doğal seçilimin, değişimin moleküler düzeyde yönlendirilmesi üzerindeki rolünün etkinlik derecesi üzerinde ciddi şüpheler duyulmuştur. Acaba DNA'da milyonlarca yıl boyunca gerçekleşen evrimsel değişimin -başka bir sürece göre- ne kadarı doğal seçilim tarafından yönlendirilmiştir?

1960'lara gelene değin, biyologların bu soruya verdiği yanıt, "hemen hepsi" olmuştur, ancak Japon araştırmacı Motoo Kimura, tarafından yönetilen bir grup popülasyon genetikçisi, bu görüşe keskin bir biçimde meydan okumuştur. Kimura -çevre koşullarının başlangıçta az rastlanan bir özelliğin frekansını arttırdığı "olumlu" doğal seçimin- çoğunlukla moleküler evrime etki etmediğini ileri sürdü. Buna karşın Kimura; popülasyonlarda kalıcı olan ya da yüksek frekanslara ulaşan genetik mutasyonların hemen hepsinin seçilim açısından "yansız" olduğunu, yani şu ya da bu şekilde seçilim değeri üzerinde kayda değer etkileri olmadığını söyledi (Doğal olarak, zararlı mutasyonlar yüksek bir oranda oluşmaya devam ederler, ancak popülasyon içinde yüksek frekanslara ulaşamadıkları için, evrimsel açıdan çıkmaz sondurlar.) Şu anki çevre koşullarında yansız mutasyonlar esas olarak görünmez olduklarından, böylesi değişiklikler, genetik derlemeyi zamanla büyük oranda değiştirirken, popülasyon içinde sessiz bir biçimde farkedilmeden evrilirler.

1980'lere gelindiğinde bir çok evrimsel genetikçi "yansız mutasyon" kuramını kabul etmişti. Ancak bu kuram üzerindeki veriler çoğunlukla dolaylıydı; daha doğrudan yapılan kritik testlerden yoksundu. İki ayrı gelişme bu sorunun çözümüne yardım etti. Birincisi, popülasyon genetikçileri, genomdaki yansız değişiklikleri, uyumlu olanlardan ayırt etmeye yarayan basit istatistiksel testler geliştirdiler. İkincisi, yeni teknoloji, bir çok türün genomunun tamamının sıralanmasını olanaklı kıldı, böylelikle bu istatistiksel testlerin uygulanabileceği yüksek miktarda veri edinilmiş oldu. Yeni veriler "yansız mutasyon" kuramının, doğal seçilimin önemini yabana attığını gösterdi.

Drosophila melanogaster

Kaliforniya Üniversitesi, Davis'den David J. Begun ve Charles H. Langley'in liderliğindeki bir ekip tarafından yapılan bir araştırmaya göre, Drosophila sınıfına ait iki meyve sineği türünün DNA dizileri karşılaştırıldı. Bilim insanları her iki türde yaklaşık 6.000 geni incelediler, ve iki tür ortak bir atadan ıraksadığından beri, hangi genlerin ayrıldığını saptadılar. İstatistiksel bir test uygulayarak, 6.000 genin en az %19'unda yansız evrimin olmadığını ortaya koydular; bir başka deyişle, doğal seçilim, incelenen genlerin beşte birinin evrimsel ıraksamasını yönlendirmişti (uyguladıkları istatistiksel test "ölçülü" (conservative) olduğundan, asıl oran daha yüksek olabilir.) Bu sonuç yansız evrimin önemsiz olduğunu önermiyor -yani genlerin geri kalan %81'i genetik sürüklenmeyle ıraksamış olabilir. Ama doğal seçilimin, çoğu "yansız mutasyon" kuramcısının sanısının aksine, türlerin ıraksamasında daha büyük bir rolü olduğunu kanıtlıyor.

Kaynaklar
Scientific American: http://www.sciam.com/article.cfm?id=testing-natural-selection
Drosophila Population Genomics Project