Evogramlar, bir grup canlýnýn ve bunlarýn belirli özelliklerinin nasýl evrimleþtiði hakkýnda bilgi taþýyan þemalardýr. Aþaðýdaki þekil bir evogram örneðidir. Evogramlar birçok bilgi içerirler, bu yüzden birkaç saniyede kolayca anlaþýlamazlar. Ancak, anlaþýlmaya deðerdirler, çünkü farklý evrim hatlarýndan bilgi sunarlar ve özellikle öðrencilere evrimsel hipotezlerin mantýðýný, gücünü ve test edilebilirliðini göstermede son derece kullanýþlýdýrlar.

Aþaðýdaki evogram, karada yaþayan omurgalýlarýn kökenine deðinmektedir. Burada sadece evogramlarýn nasýl düzenlendiðini size göstermek istiyoruz.

Dört Ayaklýlarýn Evogramý

Þemada, farklý türden bilgilerin resmedildiðini göreceksiniz. Bu þemanýn en önemli kýsmýný, yaklaþýk 380 milyon yýl önceki Devonyan dönemde, su ile kara arasýndaki geçiþte köprü görevi görmüþ, soyu tükenmiþ bir grup omurgalýya ait (Eusthenopteron‘dan Tulerpeton‘a kadar) yapýlmýþ bir dizi yeniden çizim oluþturuyor. Mavi çubuklar, takson fosillerinin bulunduðu jeolojik zaman dilimlerini gösteriyor. Bu zaman dilimleri, evogramýn üst kýsmýndaki zaman ölçeðine göre ayarlandý.

Þeklin sað tarafýnda, bu canlýlarýn bir kýsmýnýn, farklý renkler kullanýlarak çizilmiþ uzuvlarý bulunuyor. Her uzuv, þekli bakýmýndan diðerlerinden farklý olsa da, farklý renklerle belirtildiði üzere birbirine karþýlýk gelen kemiklere sahipler. Öðrenciler buradan, benzer kemiklerin evrimsel zaman ölçekleri boyunca sürekliliðe sahip olduklarýný ve zamanla þekil ve sayý bakýmýndan deðiþtiklerini kavrayabilirler.

Renkli çizimlerin sol tarafýnda, bir dizi dallanma hattý bulunuyor; yani bu hayvanlar arasýndaki iliþkileri gösteren bir evrim aðacý, veya filogeni. Burada gösterilen þekiller arasýnda, Tulerpeton‘un günümüzdeki dört ayaklýlara en yakýn hayvan olduðu gösteriliyor. Ichthyostega da Tulerpeton ve yaþayan dört ayaklýlara eþit oranda akraba. Acanthostega ise, bu üç grup ile en yakýn akraba olan bir sonraki canlý. Ve bu böyle devam ediyor. Bu hayvanlarýn hiçbirinin, doðrudan birbirlerinin atasý olmadýðýný hatýrlamakta fayda var; bunlar sadece, fosil kaydýnda henüz keþfetmiþ olduðumuz en yakýn akrabalar. Bu biraz sizi, kardeþinizi, ilk doðan kuzeninizi ve ikinci doðan kuzeninizi karþýlaþtýrmaya benziyor: bunlarýn hiçbiri sizin veya diðerlerinin doðrudan atasý deðil, fakat sýrayla ilerledikçe, size daha az yakýn hale geliyorlar. Siz kardeþinize en yakýn olansýnýz, çünkü ortak bir ataya ulaþmak için sadece bir nesil geriye gitmeniz gerekir; oysa sizi kuzeninize baðlayan ortak atayý bulmak için iki nesil geriye gitmeniz gerekmektedir. Benzer þekilde Tulerpeton, yaþayan formlar ile en yakýn iliþkili olandýr, çünkü filogenideki diðer canlýlar ile karþýlaþtýrýldýðýnda, bu formlar ile en yeni ortak atayý paylaþýr.

Filogenideki çeþitli dallarda bulunan evrimsel deðiþiklikler, pembe çizgilerle iþaretlenmiþtir. Bu deðiþiklikler, özelliklerin ilk evrimleþtiði soydan gelen soylarýn tamamýna miras kalýr. Örneðin þemayý incelerseniz, Panderichthys‘in bizim atalarýmýzdan ayrýldýktan sonra bir noktada, dört ayaklýlara giden soyun, aðýrlýk taþýyan dirsekler evrimleþtirdiðini, bilek bölgelerinin kývrýldýðýný ve baþ ile gövde arasýnda bir ayrým, yani bir boyun oluþtuðunu göreceksiniz. Bu soy, hepsi de bu anahtar özellikleri miras almýþ olan Tiktaalik, Acanthostega, Ichthyostega, Tulerpeton ve yaþayan dört ayaklýlar meydana getirmiþtir.

Filogeniler tahmin deðildir; bunlar, pek çok delil hattýna dayanan evrimsel iliþkiler hakkýndaki test edilebilir hipotezlerdir. Biyologlar bir filogeniyi kurmak için, ilk önce hesaba katmak istedikleri canlý grubunu seçerler. Ardýndan, bu canlýlarýn özellikleri, yani anatomileri, eðer mevcutsa genetik dizilimleri, ve/veya yaþamýþ olduklarý dönemler üzerinde çalýþýrlar. Evogramlar soyu tükenmiþ gruplarý da içerebileceðinden, bu filogeniler büyük oranda anatomiye dayalý olabilir. Bu canlýlarýn özellikleri, bir matrise kodlanýr. Örneðin, özelliklerden biri “parmak sayýsý” olabilir ve her hayvan, sahip olduðu parmak sayýsýna dayalý olarak 8, 7, 6, veya 5 þeklinde kodlanýr. Bir diðer özellik, “kafatasýndaki ek yerlerinin elastik oluþu” olabilir ve her hayvan için “evet” veya “hayýr” þeklinde kodlanýr. Biyologlar, bu özelliklerden mümkün olduðu kadar fazla sayýda belirlemeye çalýþýrlar. Filogeniler, genelde yüzlerce özelliðe dayanýr.

*

Görsel Telif: evolution.berkeley.edu


Biyologlar, bu özelliklerin hangi koþullarýnýn atasal olduðuna ve hangisinin daha sonra evrimleþtiðine karar vermeye yardýmcý olmasý için, “dýþ gruplar” kullanýrlar. Bunlar, evrim aðacýndaki diðer canlýlardan herhangi birine, birbirlerine olduklarýndan daha az yakýn olduðu düþünülen bir veya daha fazla sayýdaki gruptur. Örneðin bu evogramda, ýþýn yüzgeçli balýklar bir dýþ grup olarak kullanýlýr,; çünkü bunlarýn, kulak yüzgeçli balýk grubuna ve ilk dört ayaklý atalara ait olmadýklarýný biliyoruz. Iþýn süzgeçli balýklar, ayrýk parmaklara sahip deðildir ve ne kolekantlar ne de akciðerli balýklar ayrýk parmaklara sahiptirler. Bu da, bu grubun tamamýnýn atasýnýn, hiç parmaða sahip olmamasý gerektiði anlamýna gelir.

Filogeni, canlýlar ve onlarýn özellik matrisinin alýnýp, bu verinin bir bilgisayar yazýlýmýna girilmesiyle oluþturulur. Bu yazýlýmlar, canlýlar arasýndaki en muhtemel iliþki dizisini hesaplamak için farklý yöntemler kullanýrlar. Yazýlým çoðunlukla, en az evrimsel deðiþim ve yeni evrimleþmiþ özelliklerin sayýsý ile diziliþine dayalý canlý gruplarý gerektiren bir aðaç oluþturmak üzere tasarlanmýþtýr. Bu durumda, Tulerpeton ve yaþayan formlar, yakýnlarda evrimleþmiþ olan bu özelliklerin en yüksek miktarýný paylaþýrlar, bu yüzden muhtemelen birbirlerinin en yakýn akrabasýdýrlar. Filogenetik aðaç bu þekilde oluþturulur. Evogramlarda çok az türden bilgi veriliyor olsa da, filogenetik aðaç en gerekli bilgi türüdür; çünkü güvenilir bir evrimsel iliþkiler aðacý olmadan, yapýlardaki, iþlevlerdeki, davranýþlardaki, fizyolojideki, doðal ortamlardaki ve diðer pek çok özellikteki evrimsel deðiþimleri gösteremeyiz.

Evogramlar Niçin Önemlidir?

Evogramlar, baþlýca evrimsel geçiþlerin nasýl meydana geldiðini gösterir. Yukarýdaki örnekte, parmaklarýn ve diðer uzuv ögelerinin evrimi gösterilmektedir. Ancak, ayný filogenetik aðacý kullanarak, farklý özellikleri haritalayabilir ve farklý sorular sorabiliriz. Evogramlarý ayrýca, evrimsel hipotezleri test etmek için de kullanabiliriz. Örneðin, hayvanlarýn hareket edebilen boyunlara nasýl sahip olduklarý sorusunu düþünün. Iþýn yüzgeçli çoðu balýðýn boynu yoktur (kafalarý, omuzlarýna doðrudan bitiþik durumdadýr) ve çoðu ilkel boyun hiç hareket etmez. Bu ilk boyunlar basit þekilde, hayvanýn kafasýný vücudun geri kalanýna baðlamýþtýr (örneðin Tiktaalik ve Acanthostega‘da olduðu gibi). Ancak, hareket edebilen boyunlara sahip omurgalýlarda, birinci omur, canlýnýn kafasýný aþaðý ve yukarý hareket ettirmesine olanak saðlar, ve ikinci omur, kafasýný sola ve saða hareket ettirmesine izin verir. Omurgalý hayvanlarýn bu boynu nasýl evrimleþtirdiði konusunda birkaç hipotez oluþturabiliriz. Saða ve sola bakma becerisinin ilk önce evrimleþtiðini, yukarý ve aþaðý bakma becerisinin ilk önce evrimleþtiðini, veya ikisinin birden evrimleþtiðini varsayabiliriz. Benzer þekilde, bu özellikler evrimleþtiði zaman sunduðu iþlevler hakkýnda pek çok muhtemel hipotez oluþturabiliriz; örneðin, sola ve saða bakmak, canlýlarýn muhtemel av ve avcýlarý görmesine yardýmcý olmuþ olabilir ve yukarý-aþaðý bakmak da bu yeni kara hayvanlarýnýn, yerdeki besinleri toplamak amacýyla burunlarýný aþaðý indirmelerini saðlamýþ olabilir.

Evogramdaki filogeni, özelliklerin evrimleþme sýrasý hakkýndaki hipotezleri test etmemize yardýmcý olur. Her bir hayvan için, hareket edebilen birinci omura, hareket edebilen ikinci omura, ikisine veya hiçbirine sahip olup olmadýklarýný kodlayabiliriz. Ardýndan, bu özellikleri filogenide planlarýz ve hangisinin ilk önce evrimleþtiðini hesaplarýz. Ortaya çýkýþýna göre, ilk önce birinci omur kendi iþlevini kazanmýþ, ardýndan ikincisi gelmiþtir. Tabii ki bu durum, bu özellikler ilk önce evrimleþtiði zaman hangi iþlevleri sunduðunu söylemez, fakat bazen filogenetik çözümlemeler, olasýlýklarý daraltmamýza yardým edebilir.

Bu yaklaþým, tüylerin nasýl evrimleþtiðini, memelilerin eþsiz kulaklarýný nasýl kazandýklarýný, balinalarýn okyanusa nasýl geri döndüklerini ve muhteþem uyumlarýný evrimleþtirdiklerini ve diðer pek çok deðiþimi anlamamýzda yardýmcý olur. Bu yaklaþýmý kullanarak, evrim hakkýndaki hipotezleri test edebiliriz; týpký boyun omuru sorusunda yaptýðýmýz gibi. Hipotezleri bu þekilde test etmekten öðrendiðimiz en önemli derslerden biri, yapýlarýn zamanla yeni iþlevler evrimleþtirebildiðidir. Örneðin, Eusthenopteron ile Panderichthys gibi hayvanlarýn yüzgeç benzeri uzuvlarý karada destek saðlamamýþtýr; bunlar suda yaþayan hayvanlardý ve sahip olduklarý tombul uzuvlarý, yüzmelerine yardým etmeye ek olarak, belki de yaþadýklarý yerlerde bulunan sýð sulardaki kaya ve bitkilere týrmanmalarýna da yardýmcý olmuþtu. Tulerpeton ve Greererpeton‘a geldiðimizde, özel kemiklerin daha az, daha iri ve daha güçlü olduðu uzuvlar buluyoruz ve bunlar, hayvaný karada ileriye itebilecek bir þekilde, eklemlerle birleþiyorlar. Bu yüzden dört ayaklý uzuvlarý, suda yaþayan hayvanlarda harekete yardýmcý olma baðlamýnda evrimleþmiþ ve daha sonra yalnýzca karada hareket iþlevi görmek üzere evrimleþmiþtir. Evrimsel biyolojide, yeni bir iþlev evrimleþtiren bir yapýyý tanýmlamak için eksaptasyon kelimesini kullanýrýz. Eksaptasyonlar yaygýndýr ve yeni iþlevlerin baþlýca evrimleþme yolu gibi görünmektedirler.

Tüyler, harika bir eksaptasyon örneðidir. Ýlk tüyler, dinozorlar dönemindeki küçük etçil dinozorlarda evrimleþmiþtir. Bunlar, hayvanýn tüm vücudunda bir örtü gibi oluþmuþ olan basit, saç benzeri, ipliksi yapýlardý. Dallanmýþ, tüy gibi, özellikle de geniþ deðillerdi. Bir hayvanýn uçmasýný saðlamamýþlardý. Fakat, daha çok güncel bir kuþun üzerindeki kýl tüylerinin yaptýðý gibi sýcaklýk saðlamýþ olabilirler ve muhtemelen aslen yalýtým iþlevi görmüþlerdir. Daha sonraki etçil dinozorlarda, bu tüyler daha ayrýntýlý özellikler evrimleþtirmiþti. Dallý hale gelmiþler ve sonunda etrafýndaki gevþek iplikler ile merkezî bir sap evrimleþtirmiþlerdi. Gizlenme veya görünüm konusunda yardýmcý olabilecek þekilde renkliydiler. Nihayetinde, bu tüylü dinozorlar gruplarýndan biri, etkili bir kanat ucu ve bir kanat oluþturan tüyler evrimleþtirmiþti. Bu grubu kuþlar olarak adlandýrýyoruz. Günümüzde yaþayan kuþlarýn uçuþ tüyleri, uçma eksaptasyonlarý ve yalýtým adaptasyonlarýdýr. Bu yüzden, bir adaptasyonun kökeni hakkýndaki bir soruya yanýt vermek için (ör.,”yarým bir kanadýn ne yararý vardýr?”), özelliðin mevcut iþlevinin ötesine, asýl iþlevinin ne olmuþ olabileceðine bakmamýz gerekir.

Evrim karþýtlarý bazen bilim insanlarýný, baþlýca evrimsel özellikler ile yeni adaptasyonlar arasýndaki geçiþleri gösteren fosillere sahip olmamakla itham ederler, fakat bu yanlýþ bir yorumdur. Elimizde, soyu tükenmiþ her canlýnýn fosili yok, fakat pek çok soyu tükenmiþ canlýnýn fosili var; bazý çok önemli evrimsel geçiþlerin hikayelerini bir araya getirecek kadar. Üstelik, her gün daha fazla þey öðreniyoruz. Size burada göstereceðimiz örneklerin hepsi, yirmi yýl önce bu kadar detaylý þekilde açýklanamazdý. Sadece son birkaç on yýlda keþfettiðimiz fosiller, bu geçiþleri aydýnlattý. Fosilleri ne kadar ararsak ve onlar üzerinde ne kadar çalýþýrsak, yaþamýn geçmiþi hakkýndaki bilgimiz o kadar detaylý hale gelir ve o bilgiden o kadar çok emin olabiliriz.

Kaynak: What are evograms? Bu Linki Görmeniz Ýçin SupersatForuma Uye Olmanýz Gerekmektedir.

Ýlgili







Bu Linki Görmeniz Ýçin SupersatForuma Uye Olmanýz Gerekmektedir.






bilimfili.com sitesindeki bu haberin kaynaðý için Bu Linki Görmeniz Ýçin SupersatForuma Uye Olmanýz Gerekmektedir.