Neden Hayvanların Benekleri Var?

Çitanın benekleri doğadaki şablonlara iyi bir örnektir.

Doğa onu gelmez gibi görünen miktarda şablonlar sergiler - bir ineğin lekelerinden tutun da bir cerrah balığının çizgilerine ya da bir çitanın çizgi ve noktalarına kadar - Ancak Alan Turing ( Bilgisayarlarının babası) bu şablonların birbirinden o kadar da farklı olmayabileceğini düşündü. 

Ne demek istediğini göstermek için, tüm şablonları açıklayabilecek basit bir matematiksel kural dizisi oluşturdu. Bu kurallar şöyle: Tüm teorik canlıların içinde aktivatör ve inhibitör denen iki madde var. Aktivatör iki maddenin de üretimini tetiklerken inhibitör üretimi yavaşlatıyor. Yani bu biraz av ve avcı ilişkisi gibi. 

Daha fazla aktivatör tavşan demek daha fazla tavşan üremesi demek, ancak daha büyük tavşan popülasyonu inhibitör tilkiler için daha fazla yiyecek demek, bu da daha fazla tilki üremesi demek. Bu durumda tavşan sayısı azalır bu da daha az tilki demek.

Ancak bundan hariç Turing'in kuralları şunu söyler: Av ve avcı popülasyonu arttıkça kapladıkları alan da artar, ama tilkiler daha fazla alana ihtiyaç duyar. Bu yüzden tilkilerin alanı tavşanlarınkinden daha hızlı genişler.m Böylece tilkiler çevreye yerleşir ve tavşanları kısıtlı bir bölge içinde üremeye zorlarlar. 

Yani bu durumda inhibitör tarafından çevrelenmiş aktivatör bölgesi elde ederiz. Ve aktivatörün inhibitörden fazla olduğu bölgede -bir pigmentin tetiklenmesi gibi- bir takım değişimler olur. Ki bu durumda renkli bir bölge oluşur. Turing'in teorisindeki güzellik ise şu; aktivatör ve inhibitörün yayılma hızı gibi ya da toplam alan gibi değişkenler ile oynayarak bir çok çeşit şablon elde edebilirsiniz. 

Örnek olarak, eğer inhibitörden bir miktar fazla aktivatör ile işe başlarsanız sadece nokta şeklinde lekeler elde edersiniz. Ya da eğer sistemin alanı darsa -bir kuyruk ya da yılan gibi- çizgili bir yapı elde edebilirsiniz. Ya da eğer aktivatör inhibitörden hızlı yayılıyorsa yer yer sızıp diğer noktalar ile birleşebilir bu da labirent tarzı bir şablon oluşturur. 

Dahası, Turing'in kuralları hayvanlardaki şablonlara çok benzer yapılar oluşturmak için kullanılabilir; ineklerdeki lekeler, balıklardaki çizgiler, zürafalarda bulunan mozaik şablonlar ya da poliplerde bulunan dokungaçlar gibi. Tabi bu matematik formüllerinin kağıt üzerinde işlemesi doğanın bunları uyguladığı anlamına gelmez. 

Ve yıllar sonra, bilim insanları hala bu şablonların gerçekten inhibitör ve aktivatörler sayesinde oluşup oluşmadığını araştırıyor. Diğer yandan hiçte Turing tarzı olmayan şablonlarla da karşılaştık; gelişen bi meyve sineğinde görülen bölümler tamamen meyve sineğinin genetik yapısı tarafından belirleniyor. 

Öte yandan umutlandırıcı bir şekilde Turing tarzı sistemler de var; gelişmekte olan farelerde "kirpi sonic" denen bir madde inhibitör gibi davranarak daha az havalı ismi olan bir aktivatör protein ile etkileşime girerek embryonun damağında çizgili bir yapı oluşmasını sağlıyor. Ve uzluvların sonunda değişik bazı proteinler doku büyümesini aktive ve inhibit ederek parmak diye bilinen uzantıların oluşmasını sağlıyorlar. 

Gene de Turing'in teorisi gerçek dünyada gördüklerimizi ne kadar iyi ya da kötü açıklasa da bunun hakkındaki en havalı şey biyologları Turing'in fikirleri hakkında canlı hayvanlar üzerinde kanıt aramaya yönlendirmesi. Yani gözlemden doğan bir teorinin ilham verdiği gözlemler bizi çitanın neden noktaları -ve çizgileri-olduğunu anlamaya yaklaştırıyor. 

Çeviri: C. Caner Telimenli

Kaynak:
https://www.youtube.com/watch?v=alH...

İnsan Genetik Havuzu ve Seleksiyon Döngüsüne bir Bakış

 Seleksiyon kelime anlamıyla "seçme" anlamına gelmekle beraber biyoloji dalında daha çok "ayıklama" anlamında kullanılmaktadır. Bahsi geçtiğinde genelde aklımıza lisedeki biyoloji derslerinden ne öğrenmişsek o gelse de seleksiyon yalnızca biyolojik bir olay değildir. İnsanoğlu olarak doğanın işleyişini daha kolay anlaşılır bir hale getirmek için dallara ayırıp meselelere daha daraltılmış çerçevelerden bakmaya meyilliyiz. Bu bakışın her zaman doğru olduğu söylenemese de bir sınıflandırma başlangıçlar için gerekli olmaktadır.

 Türler tarihleri boyunca yaşadıkları çevreye uyum sağlayıp bir sonraki neslin başarısını ve dolayısı ile var oluşlarını garanti altına almak istemişlerdir. Ve bu amaca ulaşmak için belli başlı yollar geliştirmişlerdir. Türün devamlılığı için en uygun genetik materyale sahip bireylerin üremesini amaçlayan bu yöntemler o türün ne kadar başarılı olacağının da sınavını vermektedir. Daha kolay anlaşılması amacıyla bu yöntemleri biyolojik seleksiyon, doğal seleksiyon ve beşeri seleksiyon başlıkları altında toplayabiliriz. Bu başlıklar birbirini takip eden sonsuz bir zincir halinde türlerin devamlılığını test eden ögeler oluşturmaktadırlar. 

İnsanda seleksiyon döngüsünü betimleyen bir görsel

Biyolojik Seleksiyon

 Biyolojik seleksiyon türlerin devamlılığı söz konusu olduğunda o türün üzerinde direkt bir kontrolü olmadığı bir etmendir. İnsan için ele alınacak olursa spermlerin üretim aşaması ile başlayan bu döngü  insan fizyolojisi tarafından ortaya konan engellerin tümü için kullanılabilecek bir tabirdir ve spermlerin dişiye aktarılması ile devam eder. Dişiye aktarılan spermlerin kalitesi döllemenin başarısındaki etmenlerden biridir. Dişi tarafından sağlanan ortam ise tümüyle bu spermlerden en etkin olanının yumurtaya ulaşmasını sağlamak amacıyla dizayn edilmiştir. Yine etmenlerden biri olan dişinin yumurta kalitesinden tutun da hamilelik dönemindeki komplikasyonlara kadar her şey biyolojik elenme sürecinin bir parçası sayılabilir. Bireyin büyüyüp gelişmesi aşaması ile başka bir aşamaya geçilir.

Doğal Seleksiyon

 Bu başlık canlının dünyaya gelmesi ile başlar ve üreme amacında başarılı olana dek geçerli kaldığı söylenebilir. Dışarıdan bu canlının varlığına yönelik her tehdit bu kapsama sokulabilir. Türlerin fiziksel, ve düşünsel kabiliyetleri dahilinde kontrol edebildikleri bir ögedir. Bir zebrayı örnek alacak olursak bir aslan tarafından yenilme ihtimali ona verilen kaçma güdüsü ve yetisi ile baş edilebilecek bir etmendir. Bu yeti çağlar boyunca yenme tehlikesine karşı en başarılı özellikleri ilke karşı koyabilmiş bireylerden aktarılan genetik mirasla mümkün olabilmiştir. İnsanda ise bu kontrol biraz daha ileriye giderek doğaya hakim olma hadisesine dönüşmüştür. Teknoloji ve iş birliği ile avcılar engellenmiş, hastalıklar durdurulmuş ve türün devamlılığı sağlanmıştır. Bu kontrol de nüfusun artmasına sebebiyet vermiştir. Ve sıradaki başlığın insan bağlamında önemini bir nebze daha da arttırmıştır.

Beşeri Seleksiyon

 Bu başlık sosyal olarak gelişmiş türlerde daha aktif bir değişkendir. İnsanlarda bireyler arasındaki ilişkilerin, ritüellerin ve fiziksel özelliklerin belirleyici olduğu bir unsurdur. İki cinsel olgunluğa erişmiş bireyin birbirini görmesi ile başlar. İlk andaki fiziksel elemeden başarılı halde çıkılırsa kur yapma ritüeline geçiş yapılır. Bu aşamada bireyler birbirini tanır, toplum tarafından belirlenmiş bazı standartlara uyulup uyulmadığı gözlenir. Örnek olarak taraflardan birinin karşı tarafa uygunsuz olarak karşılanacağını bilmeden bir hediye alması ilişkinin sonlanmasına ya da daha karmaşık bir hal almasına sebep olabilir. Bu aşamada bir miktar biyoloji tekrar devreye girer ve kişinin salgıladığı feromonlar o kişi hakkında karşı tarafa sağlık durumu, basit genetik materyal ve ruh hali gibi ayrıntılı bilgiler verir. Bu bilgiler özellikle erkeklere nazaran kokuya daha duyarlı olan dişiler tarafından daha iyi işlenmektedir. İşlenen bu bilgiler beynin bağımlılıkla ilgili bölgesince işlenip aşk denen duruma sebebiyet verir. Beşeri alanda türün devamlılığına etki eden unsurlar bununla da sınırlı değildir. Sosyal statü, aile ve toplum da belirleyici etmenlerdir.

 Bu aşamadan sonra çark başa döner ve türlerin devamlılığı için oynanan oyunda yeni bir sayfa açılır. Bir jenerasyonun hataları ayıklanır ve bir sonraki jenerasyonun geleceği garanti altına alınmaya çalışılır. Doğanın koyduğu yasalar çerçevesinde o tür başarılı olur ya da yok olur. Ancak söz konusu olan insanlar olunca yok edilen ne yazık ki doğa olmaktadır. 

 C. Caner Telimenli

Nüfus Artışı Ve İnsan Genetik Havuzu Üzerindeki Etkileri

                              Deoksiribonükleik asit

 Tarih boyunca insanoğlu doğal seleksiyonun etkisi ile az bir nüfus yoğunluğuna sahip oldu. Çeşitli hastalıklar, vahşi hayvanlar ve doğanın kendisi gibi aktif etkenler en belirgin sebeplerdi. Ancak gelişen teknoloji bu durumu açık bir şekilde değiştirdi.

 Şeker hastalığı artış oranları bu duruma çok net bir örnektir. http://www.diabetes.org sitesine göre yanlızca Amerika’da 20 yaş ve üstü gurubunda her yıl 1.9 milyon yeni şeker hastası ortaya çıkmaktadır. Bu hastalık çok eski tarihlerden bu yana görülmesine karşın gelişen teknoloji ile beraber azalan iş yükü ve artan yanlış beslenme alışkanlıkları pankreas bezi üzerindeki baskıyı arttırıp hastalığın görünme oranını arttırmıştır. Bir yandan da vak’aların yaşam kalitesi modern tıp sayesinde arttığı için hayatlarına devam eden hastalar genetik faktörlere de bağlı olduğu bilinen bu hastalığı diğer jenerasyonlara geçirip hastalığın dolaylı yoldan yayılmasına istem dışı bir etken olmuşlardır.
 İnsan nüfusunun aşırı artması ile daha önce nadiren ortaya çıkan bazı farklı davranış biçimlerine sahip bireylerin sayısında da artış gözlemlendi. Otistik bireyler buna bir örnek olarak verilebilir. Bazı bilimsel makalelerde bu tip bireylerin ilk çağdan beri var olduğu ve yine bu bireylerin bazı teknolojik gelişmelere on ayak olduğu yönünde teoriler olsa da tıp çevrelerinde bu durumun bir hastalık olduğu yönünde ortak bir kanı mevcut.

2000 ve 2008 yılları arasında ABD’de CDC‘nin Otizm istatistikleri.

Yukarıda da görüldüğü gibi 2000 yılında otizm 150 kişide bir  görülürken bu durum 2008 de 88 kişiden birinde görülmeye başlanmış. Bu kısa süre içindeki böyle bir artış tek başına nüfus artışı ve yaşam kalitesinin yükselişi ile açıklanamaz ancak bir etken olduğu söylenebilir.

 Bir başka davranış çeşitliliğine örnek olarak verilebilecek konu da cinsel tercih farklılıklarına sahip bireyler. Bilindiği gibi doğal seleksiyon bir türün ortama uyum sağlayabilen bireylerinin hayatta kalması olarak yorumlanabilir. Ancak bu türün birey sayısı ortamın kaldıramayacağı bir sayıya ulaşırsa ne olur? Bu durumda bu türün üreme kabiliyetini etkileyecek dönüşümler söz konusu olabilir. Bazı kurbağa türlerinin düşük populasyon baskısı altında cinsiyet değiştirdiği biliniyor. Bu değişiklikler fizyolojik değişikler olmasına rağmen aşırı populasyon baskısı altında farklı bir tepki verip sadece psikolojik olarak o türün bir cinsinin karşı cinse olan ilgisini azaltabilmesi de mümkün. Bu durum bir hastalık olmasa da insanda da görüldüğü gibi bazı hormonların dengesinin değişmesi ile oluşabilir.

 Yukarıdaki örnekler çoğaltılabilecek olmakla birlikte bu kadarı bile nüfus artışı ve gelişen teknolojinin insan genetik havuzu üzerinde bir etkisi olduğunu göstermektedir. Nüfus artışı her ne kadar ekonomik olarak gerekli de olsa kontrolsüz bir artış getirdiği kar kadar toplumun üzerine bir yükte bindirmektedir.

 C. Caner Telimenli