16
3 shares, 16 points

Küresel ısınma, adı üstünde, sıcak bir konu! Küresel ısınma, yani insanoğlunun ürettiği sera gazlarının küresel boyutta sıcaklık artışına yol açması, her ne kadar taze haber olmasa da, küresel ısınmanın yakın gelecekteki etkileri sık sık haberlere konu oluyor. ABD eski başkan adayı Al Gore’un küresel ısınmayı konu alan ve “En İyi Belgesel” dalında 2006 Oskar ödülünü alan belgeseli “Rahatsız Edici Gerçek” (Inconvenient Truth), küresel boyutta gerçekleşecek bir kaç derecelik sıcaklık artışının yıkıcı etkilerini gözler önüne seriyor: Kutuplardaki buzların erimesi sonucu deniz seviyesindeki yükseliş, kimi ada ülkelerini bütünüyle sular altında bırakırken kasırga ve tropik fırtınalar artıyor. Ekolojik etkileşimler öngörülmesi zor bir şekilde değişime uğrayabiliyor. Örneğin, geçtiğimiz günlerde yayımlanan haberlerde, buzul denizlerindeki buzların erimesi sonucu kutup ayılarının fok avlamakta zorlandıkları ve yaşamlarını sürdürmek için hemcinslerini avlamaya (yani yamyamlığa) başladıkları rapor edildi. Küresel ısınmayla ilgili her geçen gün daha çok haber okuyoruz, ancak evrimsel etkilerini henüz tam olarak anlayabilmiş değiliz.

Evrim bunun neresinde?

  • Küresel ısınma, iklimsel ve çevresel olduğu gibi evrimsel bir konu da. Son 20 yılda biyologlar, günümüzdeki evrim sürecini gösteren birçok örneği ortaya çıkardı: Küresel ısınmanın yol açtığı evrim.
  • Evrimin temelindeki anahtar mekanizmalardan biri doğal seçilimdir. Bu da canlıların değişen çevre koşullarıyla evrilmesi anlamına gelir. Bireyleri arasında belli farklılıklar olan bir popülasyon düşünün. Kimi bireyler, artan sıcaklıklarda, sahip oldukları genetik farklılık sayesinde diğerlerinden daha uzun süre canlı kalabilir ve daha fazla çoğalabilir. Sıcaklıklar artmaya başladığında, sıcağa dayanıklı bireyler diğerlerine göre avantaj kazanır ve bir sonraki nesile diğerlerinden daha fazla yavru aktarır. Bu yavrular da anne-babalarındaki sıcağa dayanıklılık genlerine sahip olduğundan, diğer bireylerin yavrularından daha avantajlıdır. Bu süreç, bir nesilden diğerine defalarca yinelendikten sonra, sıcak ortamlara uyarlanımlar kazanmış bireylerin olduğu bir popülasyon üretir. Eğer bir popülasyon, bireyleri arasında yeterli derecede genetik farklılıklar içeriyorsa, bazı bireyler sağ kalmak ve üremek için diğerlerinden daha fazla güce; popülasyon da değişen çevre koşulları karşısında evrilecek kapasiteye sahiptir.
  • Küresel yüzey sıcaklığı son 25 yılda yaklaşık 0.3 derece artış gösterdi. Bu artış çok fazla olmasa da, yerküre üzerindeki hayatın ekoloji ve evrimini değiştirmeye yetecek büyüklükte. Ancak, canlıların küresel ısınmaya karşı gösterdikleri değişikliklerin çoğu evrimsel olmayan fenotipik esnekliğe örnektir. Fenotipik esneklikte, canlı çevresel koşullardaki değişime bağlı olarak farklı özellikler gösterir. Örneğin, birçok canlı artan sıcaklıklara yıl içerisinde daha erken yavrulayarak ve böylece erken gelen bahardan daha iyi yararlanarak uyum sağlar. Ancak bu erken üreme popülasyondaki genetik farklılaşma sonucu ortaya çıkmadığından, evrimsel bir değişime örnek gösterilemez. Birçok tür, küresel ısınmaya tepki olarak, eskiden soğuk, ama şimdi yaşanabilir sıcaklıkta olan yaşam alanlarına yayılmış, böylece coğrafi dağılımlarını kutuplara doğru kaydırmıştır. Ancak dağılımdaki bu kayma da popülasyondaki genetik değişim sonucu oluşmadığından evrim sürecine bir örnek değildir. Türlerin çoğu, bozulan ve değişen yaşam alanlarına (örneğin mercan kayalıkları) uyum gösteremediklerinden, popülasyon boyutu gittikçe küçülmüş ve yok olmanın eşiğine gelmiştir.
  • Ancak karşımıza çıkan birkaç örnek, bazı türlerin küresel ısınma karşısında evrim geçirebileceğini, yani popülasyonlarındaki gen sıklığında bir değişimin olabileceğini gösteriyor. İşin ilginci, bu örneklerdeki türler, artan sıcaklıklara dayanıklılık geliştirmek yerine, mevsim sürelerindeki değişimlere uyarlanarak evriliyor.

Kanada sincapları, erken gelen bahardan yararlanmak için daha erken üremeye başlıyor. Erken üreyen sincaplar kış gelmeden daha fazla çam kozalağı toplayıp, kışın dondurucu soğuğuna ve bir sonraki senenin üreme dönemine daha iyi hazırlanıyor. Dolayısıyla, erken üreme genlerine sahip sincaplar, geç üreme genlerine sahip sincaplara göre daha avantajlı oluyor.

Avrupa’daki büyük baştankaralar (bir kuş türü) da artan sıcaklıklara üreme zamanlarını değiştirerek uyum sağlıyor. Bahar aylarında yumurtlama zamanlarını daha erkene alabilen kuşlar, yavruların yumurtadan çıkma zamanlarını yiyeceğin (tırtılların) en fazla olduğu döneme denk getiriyor. Değişen iklim şartları dolayısıyla tırtıllar bahar aylarında daha erken ortaya çıktığından, yumurtlama zamanında esneklik sağlayan genlere sahip kuşlar, diğerlerine göre daha avantajlı oluyor.

Avrupa’dan bir başka kuş türü olan karabaş ötleğen, küresel ısınma karşısında göç yollarını değiştirerek evriliyor. İngiltere’deki bazı popülasyonlar, önceden kış aylarında İspanya, Portekiz ve Kuzey Afrika’ya göç ederken sıcaklıkların artmasıyla artık İngiltere’de kış uykusuna yatıyorlar. Bunun sonucunda, İngiltere’deki popülasyon genetik farklılaşma geçiriyor. İngiltere’de kışı geçiren kuşlar, üreme mevsiminde yumurtlama yerlerine ilk varan kuşlar olduğundan, en uygun üreme alanlarını ve eşlerini seçip diğerlerine göre daha avantajlı oluyor ve daha fazla ürüyor.

Kuzey Amerika’da yaşayan bir sivrisinek türü, uzayan yaz aylarından daha fazla yararlanacak şekilde evriliyor. Kış uykusuna geç giren bireyler, daha erken giren bireylere göre daha fazla ürediklerinden daha avantajlı oluyor.


Yukarıdaki örnekler aslında şanslı popülasyonlar. Küçük hayvanların (kuş, sincap, sivrisinek, vb.) genelde popülasyon boyutu daha büyüktür ve nesiller arasındaki süre daha kısadır. Bu özellikler de bir popülasyonun değişen çevre koşullarıyla evrilmesini kolaylaştırır. Popülasyon boyutunun büyük olması evrim için gerekli bir ön koşul olan genetik çeşitlilik olasılığını artırır. Nesiller arasında daha kısa süre olması ise evrimsel değişim hızının, çevresel koşullardaki değişim hızına ayak uydurmasını kolaylaştırır. Ancak canlı türlerinin çoğu küresel ısınma karşısında yukarıdaki örnekler kadar şanslı değildir: Daha büyük canlılar genelde nesiller arasında daha uzun süreye sahip olduğundan, daha yavaş evrim geçirir. Aynı zamanda popülasyonları daha küçük olduğundan, değişen çevresel koşullara uyarlanımı sağlayacak genlere sahip olma olasılıkları daha düşüktür. Küresel ısınma bu hızda sürerse, bu türler yok olma tehlikesiyle karşı karşıya kalacaktır. Neden? Çünkü binlerce ve milyonlarca yıl boyunca içinde evrildikleri çevre koşulları, önümüzdeki birkaç on yıl içerisinde bütünüyle değişecektir.

Güncelleme

Bu raporu Haziran 2006’da yayınladığımızdan beri küresel ısınmaya karşılık diğer evrim örnekleri için haberleri takip ediyorduk ve bu listeye eklemek üzere iki örnek daha belirledik:

•Çalgıcı otu, Güney Kaliforniya’da küresel ısınmadan kaynaklanan ve dört yıl süregelen bir kuraklığa cevaben evrildi. Bu bitkiler, yağmur sezonunun sonuna doğru tohum üretir ve çiçek verir fakat kuraklıktan dolayı yağmur sezonu kısa sürünce, geç çiçeklenen bitkiler tohum üretemeden kuruyup ölebilirler. Bu türden bir doğal seçilim erken çiçeklenen bitkileri kayırıyor. Peki, bu evrimsel değişmenin sonuçlarını görmek için sadece dört yıl yeterli mi? Araştırmacılar, kuraklıktan önce ve sonra toplanan yabani tohumlardan gelişen bitkileri karşılaştırdılar ve kuraklık sonrası bitkilerin, bazen 10 güne ulaşmakla birlikte, daha erken çiçeklenecek şekilde evrildikleri sonucuna ulaştılar.

•Bilim insanları bir asırdır meyve sineklerinin genetiğini araştırıyorlar. Yabani sineklerin bütün popülasyonlarında bulunan genleri incelerken ilginç bir yapı fark ettiler. Ekvator yakınlarında sıcak iklimlerde yaşayan popülasyonlarda ve daha kutupsal bölgelerde, soğuk iklimlerdeki popülasyonlarda belli kromozom işaretleyicilerinin ortak olduğunu fark ettiler. Bu farklı işaretleyicilerle bağlantılı olan genlerin tam olarak ne yaptığı hakkında tam bir bilgi yoktu, fakat sineklerin değişik iklim şartları ile baş edebilmelerine yardımcı oluyor gibi görünüyordu. Bilim insanları ilk araştırdıkları sinek popülasyonlarına tekrar geri dönüp incelediklerinde, küresel iklim ısındıkça sıcak iklim genetik işaretleyicilerinin daha da yaygın hale geldiklerini buldular. Isınma eğilimi gösteren üç adadaki 22 sinek popülasyonundan 21’inin bu iklim değişikliği sonucu evriliyor olduğu görüldü.

Artan sıcaklık ve iklim dalgalanmaları ile birlikte küresel ısınmaya cevaben daha çok evrim örneğinin gün yüzüne çıkmasını bekliyoruz. Bu tür ani evrimsel değişimler, bu küresel tehditin ciddiyetini huzursuzluk verici derecede akla getiriyor fakat daha da rahatsız edici olan, nesiller arası uzun süreye ve düşük genetik çeşitliliğe sahip birçok türün akıbeti: yok oluş. İklim değişikliği, bu organizmaların evrilme yeteneklerini geride bırakıp soy tükenmesine neden olabilir.

•Birçok tür üzerinde küresel ısınmanın etkisini daha iyi anlamak için Smithsonian.com adresinden bu makaleye göz atabilirsiniz. (İngilizce)

Daha fazlasını okumak için :

  • Balanya, J., Oller, J. M., Huey, R. B., Gilchrist, G. W., and Serra, L. (2006). Global genetic change tracks global climate warming in Drosophila subobscura. Science 313:1773-1775. Oku (İngilizce)
  • Bearhop, S., Fiedler, W., Furness, R.W., Votier, S.C., Waldron, S., Newton, J., Bowen, G.J., Berthold, P., and Farnsworth, K. (2005). Assortative mating as a mechanism for rapid evolution of a migratory divide. Science 310 (5747):502. Oku (İngilizce)
  • Bradshaw, W. E., and Holzapfel, C. M. (2006). Evolutionary response to rapid climate change. Science 312:1477-1478.
  • Franks, S. J., Sim, S., and Weis, A. E. (2007). Rapid evolution of flowering time by an annual plant in response to a climate fluctuation. Proceedings of the National Academy of Sciences 104:1278-1282. Oku (İngilizce)
  • Nussey,D.H., Postma, E., Gienapp, P., and Visser, M.E. (2005). Selection on heritable phenotypic plasticity in a wild bird population. Science 310(5746):304-306. Oku (İngilizce)
  • Réale, D., Berteaux, D. McAdam, A.G., and Boutin, S. (2003). Lifetime selection on heritable life-history traits in a natural population of red squirrels. Evolution 57:2416–2423. Oku (İngilizce)

Kaynakça :

  • Balanya, J., Oller, J. M., Huey, R. B., Gilchrist, G. W., and Serra, L. Global genetic change tracks global climate warming in Drosophila subobscura. Science. 313:1773-1775.
  • Bradshaw, W. E., and Holzapfel, C. M. (2006). Evolutionary response to rapid climate change. Science. 312: 1477-1478.
  • Franks, S. J., Sim, S., and Weis, A. E. Rapid evolution of flowering time by an annual plant in response to a climate fluctuation. Proceedings of the National Academy of Sciences. 104:1278-1282.
  • National Oceanic and Atmospheric Administration. (2006, Feb. 3). Global warming: Frequently asked questions. Haziran 27, 2006 National Climatic Data Center'den.
  • Phillips, J. (2007). Species explosion. Haziran 17, 2008 Smithsonian.com'dan.

Arkadaşlarınla paylaş!

16
3 shares, 16 points
Bi Format Seçerek Başlayalım
Test
Her Konu Olabilir Çünkü Neden Olmasın
Genel Kültür Testi
Bilgi Seviyesi Ölçer
Anket
Kim Neye Ne Diyor
Hikaye
Burdan Herşey Yapılıyor.
Liste
Anam Babam Liste
Ters Liste
Bir Numarayı Merak Etmek İçin
Açılır Liste
Submit your own item and vote up for the best submission
Ranked List
Upvote or downvote to decide the best list item