Populasyon Genetiği ve Evrim Konu Anlatımı

'Ders notları' forumunda eftelya tarafından 3 Ocak 2012 tarihinde açılan konu


  1. Populasyon Genetiği ve Evrim
    Biyoloji Populasyon Genetiği ve Evrim Konu Anlatımı,


    Populasyon Genetiği ve Evrim Konu Anlatımı Ders Notları



    POPULASYON GENETİĞİ NEDİR
    Belirli bir bölgede yaşayan aynı türün fertleri topluluğuna populasyon denir.

    Genler ve Populasyonlar;
    Bir populasyonda bir karakterin hangi oranda bulunduğunun veya yeni oluşacak bireylerde o karakterin görülme şansının hesaplanabilmesi için bazı değerlerin önceden bilinmesi gerekir. Bunları öğrenmek için ise, populasyonda bir birey veya bir aile yerine bütün bireylerin incelenmesi gerekir.

    Gen Havuzu Nedir?
    Genetikçi, populasyondaki fertlerin bütün genlerinin bir havuzda toplandığını düşünür. Bu havuz erkek fertlerin ve dişi fertlerin genlerinin toplandığı iki ayrı havuzdan meydana gelmiştir. Kısaca, bir populasyonun bütün genlerine gen havuzu diyebiliriz.

    Gen Frekansı : Bu büyük gen havuzunda bir genin bulunma sıklığı (% oranı) o genin frekansını belirler. Bir karakterle ilgili genlerin frekansları toplamı daima 1′e eşittir. p, baskın genin oranını; q ise çekinik genin oranını belirtirse, (p + q = 1) dir.

    Aynı türe ait bile olsa farklı populasyonların gen havuzları ve gen frekansları farklıdır.

    Baskın ve çekinik genlerin frekansına etki edecek kuvvetler (faktörler) olmadığı taktirde; populasyondaki her bir alelin veya genotipin % oranları dölden döle değişmeden aktarılır. p2, AA birey oranını; 2pq, Aa birey oranını q2 ise aa birey oranını gösterecek olursa, (p2 + 2pq + q2 = 1) olur.

    Gen Oranının Değişmesi

    Bir populasyondaki genlerin frekansını etkileyen kuvvetler yoksa populasyon dengededir, gen frekansları ve birey oranları sabittir. Populasyonlardaki denge uzun süre kalamaz. Gen frekanslarını etkileyen faktörler her zaman bulunabilir.

    1. Mutasyonlar : Bir populasyonda her kuşakta az miktarda da olsa mutasyonlar meydana gelebilir. Bir genin aleli mutasyona uğradığı zaman, bu mutasyon yararlı ise populasyonda devam eder. Dolayısıyla gen havuzundaki frekansı da değiştirmiş olur. Ancak bir müddet sonra gen havuzu tekrar dengeli hale gelir.

    Eğer gende zararlı bir mutasyon meydana gelmişse, fert öleceği için bu gen kaybolacaktır. Bu durumda da gen frekansı değişir.

    a. Kromozom Sayısı Mutasyonları : Mayoz bölünmede gerçekleşen ayrılmama sonucu kromozom sayısı artar ve azalır. 2n-1, 2n+1, gibi kromozom sayısına sahip bireyler bu yolla oluşur.

    b. Kromozom Yapısı (Gen) Mutasyonları : Kromozomlar üzerinde dizilmiş bazı genlerin kaybolması, koparak başka kromozoma yapışması, aynı yere ters dönüp yapışması, gibi durumlardır.

    c. Nokta Mutasyonlar : Bir genin yapısındaki nükleotidlerin değişmesi, kaybolması, yerine yanlış nükleotid bağlanması gibi durumlarla ortaya çıkar.

    Mutasyonlar genel olarak zararlı ve öldürücüdürler. Kalıtsal olabilmeleri için; üreme hücrelerini etkilemeli, ya da gelişmenin erken döneminde gerçekleşmelidirler.

    2. Seleksiyon : Gen frekansının değişmesinde diğer bir etken de seleksiyondur. Seleksiyon çevreye uygun varyasyonlara sahip bireylerin seçilip, diğerlerinin elenmesidir. Bazı genlerin frekansı artar bazısının azalır. Örneğin hemofili hastalarının, toplumda yaşama ve çocuk sahibi olma ihtimalleri azdır. O halde hemofili geni populasyonda seleksiyona uğramaktadır. Ancak hemofili alellerinin frekansı hiç bir zaman sıfır olmaz. Çünkü, mutasyonun etkisiyle normal aleller hemofili aleline dönüşebilmektedir.

    3. Migrasyon (Göçler = Gen akımı) : Bir populasyondaki belirli karakteri taşıyan fertler bazı durumlarda diğer bir populasyona göç edebilirler. Böylece bir populasyonun gen havuzundaki bir genin frekansı azalırken diğer bir populasyonun gen havuzundaki genlerin frekansında artış meydana gelebilir.

    4. İzolasyon : Tabiattaki populasyonlar arasında genetik, fizyolojik, ekolojik ve davranışla ilgili çeşitli izolasyon mekanizmaları vardır. Ancak bunların arasında en önemlisi coğrafik izolasyondur. Populasyonlar coğrafik olarak ayrıldıkları zaman bulundukları çevrede yaşamlarını sürdürebilmeleri için, mutasyon ve seleksiyonla farklı gen havuzları oluştururlar. Uzun bir süre sonra bu populasyonlar artık birbirleriyle çiftleşemeyecek derecede farklılaşmışlardır. Bu durum yeni alt türlerin ortaya çıkmasını sağlar.

    5. Aile İçi Evlenmeler : Bu tip evlenmeler, resesif genlerin bir araya gelmelerine yani homozigot hastalıklı fertlerin ortaya çıkmasına neden olabilir. Bu tip hastalıklar öldürücü ise, böyle bir evlenme resesif genin populasyondaki frekansını azaltır.

    EVRİMLE İLGİLİ GÖRÜŞLER

    Evrim, canlıların uzun bir zaman içinde geçirdiği ve geçirmekte olduğu değişiklikleri ifade eder. Evrimci görüşe göre, yeni türler eski türlerin tesadüfen ve zaman içinde değişmesiyle meydana gelmekte; bu değişme olayı günümüzde de devam etmektedir.

    Başka bir ifadeyle, evrimciler, türlerin sabit olmadığına ve devamlı değiştiğine inanmamaktadırlar. Evrimcilere göre günümüzün canlıları, çok basit ve ilkel bir veya birkaç ortak atadan, milyonlarca yılda evrimleşerek meydana gelmiştir.

    Tabiattaki türlerin kendi içinde bazı değişmeler gösterdiği tespit edildiği halde, bu değişmelerin, bir türü başka bir türe dönüştürdüğüne ait örneklere rastlanamamıştır.

    1. Lamarck’ın Görüşleri

    Bu bilim adamı, çevrenin etkisiyle canlılarda meydana gelen değişmelerin daha sonraki nesillere geçebileceğine inanmıştır. Lamarck’a göre, bitki ve hayvan türleri, çevre şartlarının etkisiyle değişebilmektedirler.

    Lamarck, “Zoolojinin Felsefesi” adlı eserinde, çevrede meydana gelen değişikliklerin türleri etkilediğini ve her türün bu etkiye içten gelen bir değişiklikle cevap verdiğini belirtmektedir.


    [​IMG]
    Lamarck’a Göre Zürafalar Yüksek Ağaçlardaki Yaprakları Yerken Boyları Uzamıştır.


    Lamarck, canlıların çevre şartları ile “sonradan kazanılan özelliklerin yeni nesillere geçtiği” ve “kullanma ve kullanmama” prensiplerini savunur.

    Buna göre, eğer bir vücut parçası çok kullanılırsa gelişir ve kuvvetlenir. Kullanılmayan organlar ise zamanla zayıflar, küçülür ve hatta kaybolabilir.

    Mesela, zürafaların boyunlarının uzun olmasını şu şekilde açıklar: Oldukça kurak ve otsuz bölgelede yaşayan bu hayvanlar, devamlı ağaçların uç dallarına boyunlarını uzatmak zorunda kalmışlardır. Bu mecburiyet, zürafa soyunun daha sonraki nesillerinde de sürdürülmüştür. Böylece uzun yıllar devam eden bu olayın sonunda, zürafaların hem ön bacakları, hem de boyunları uzamıştır.

    Kullanma yoluyla bir organizmada çeşitli vücut bölgelerinin gelişebileceğine dair görüş inandırıcıdır. Gerçekten bugün, atletlerin ve haltercilerin çeşitli çalışmalarla kaslarını geliştirdikleri bilinmektedir. Bu tür değişmelere modifikasyon denmektedir.

    Ancak, yapılan araştırmalar, çevre ve yaşama şartlarının etkileri ile fertlerde görülen değişikliklerin oğul döllere geçemeyeceğini açıkça göstermektedir. Bugünkü biyoloji bilgisine göre, ancak üreme hücrelerinde, özellikle bu hücrelerin genlerinde meydana gelen değişmeler nesillere geçebilir. Çevre tesiriyle vücut hücrelerinde meydana gelen değişmeler ise yeni nesillere geçmez.


    2. Darwin’in Görüşleri

    Darwin’in diğer evrimcilerden farkı, fikirlerini desteklediğine inandığı delilleri tabiattan toplamış olmasıdır. Darwin’den öncekilerin görüşleri inandırıcı bir gözleme dayanmıyordu. Sadece fikir olarak ileri sürülüyordu.

    Darwin, dünyada yaşayan türlerin ayrı ayrı yaratıldığına inanmıyordu. Bunların ortak bir kökenden geldiğini ve tesadüflerle değişerek çeşitlendiğini, türlerin çok uzun zaman içerisinde başka türlere dönüştüğünü iddia ediyordu. Türlerin “değişebilirliği” Lamarcak’tan beri bilindiği için, Darwin, sadece bu türlerin hangi mekanizma ile değiştiğini açıklamaya çalışmıştır.

    Darwin’ın doğal seleksiyon görüşüne göre, tabiatta acımasız bir hayat mücadelesi vardır. Bu hayat mücadelesinde zayıflar elenmekte, güçlüler yaşamaktadır. Tabiat zayıfları eleyerek güçlüleri korumaktadır. İşte Darwin, bu görüşüne “doğal seleksiyon” adını vermiştir.

    Tabiatta, canlıların yaşayabilmeleri için mücadele etmek mecburiyetinde olduklarını hepimiz biliyoruz. Ama bu mücadele, bütünüyle tabiattaki zayıfları yok etme şeklinde görülmez.

    Darwin’e karşı olan evrimcilere göre, madem ki tabiatta zayıflar elenmektedir; o halde bize göre çok güçsüz gibi görünen türlerin yaşaması nasıl izah edilebilir.

    Tabiat içindeki en gelişmiş canlı olan insan, bakteriler için her türlü öldürücü ilacı (antibiyotik) kullanmasına rağmen, kendisinden çok daha zayıf durumdaki bu canlılarla mücadelede yenik düşmektedir.

    Her canlı tabiatın belli bir alanında hayatını sürdürebilecek bir yapı ve özelliktedir. Ancak, “Darwin” in “doğal seçilim” hipotezi çağdaş evrimciler tarafından “belirli çevre şartlarına en uygun olan bireyler daha fazla yaşama ve döl verme şansına sahiptirler” şeklinde yumuşatılmıştır.

    [​IMG]
    Bir populasyonun İkiye Ayrılması Sonucu Farklı Türlerin Oluşumu

    alıntı