Geçtiğimiz senelerde tartışmalı ve anlaşılmıyor diyerek müfredattan çıkarılan ve biyolojinin omurgasını oluşturan evrim konusuna birkaç başlık altında biraz yakından bakalım.
Biyolojik evrim
Basit bir şekilde evrimi tanımlayacak olursak, bir canlı topluluğunun (türlerin) genetik özelliklerinde zamanla oluşan kalıcı değişimler diyebiliriz. Zira aynı türün bireyleri tümüyle birbirine benzemez, küçük genetik farklarla birbirinden ayrılır. Evrimsel süreç varyasyon (çeşitlilik), adaptasyon (uyum) ve seleksiyon (doğal seçilim) gibi evreleri içerir.
Varyasyon: Tür-içi çeşitliliğin evrimsel süreçlerle türler-arası çeşitlilik haline gelmesiyle yeni türlerin oluşması. Böylece popülasyonlar arasında birçok farklı özellik meydana gelir. İşte varyasyonlar yeni karakterin oluşumunda rol oynarlar. Fakat oluşan bu karakterin devamlılığına seleksiyon karar verir. Eğer ki karakter, yaşam savaşında galip gelebiliyorsa, adaptif özellik sağlıyorsa kalıcı olur.
Adaptasyon: Bir organizmanın bulunduğu habitatta, üreme ve yaşama yeteneklerini arttıran kalıtsal ve işlevsel özelliklerin tümü.
Seleksiyon: Çevreye uyum için gerekli özellikleri taşımayan bireylere kısayla çok daha elverişli özellikleri taşıyan, yaşama ve üreme şansı daha yüksek olan canlıların genlerini ileriki kuşaklara aktarmasını sağlayan mekanizma.
Bu evrimsel mekanizmaları anlayabilmek için öncelikle hücre tiplerine bir bakalım.
Prokaryotik ve ökaryotik canlılar
Canlılar hücrelerden oluşur ve hücre tipine göre temelde ikiye ayrılırlar: Prokaryotlar ve ökaryotlar. Prokaryotlar (bakteriler vs.), ufak ve basit yapıdaki canlılardır. Bu canlıların hücre çekirdekleri ve zarla çevrili organelleri bulunmadığı gibi DNA’ları halkasal şekildedir. Ökaryotlar (hayvanlar,bitkiler vs.) ise daha büyük ve kompleks canlılardır. Bunların çekirdek zarları ve zarla çevrili organelleri vardır. Ayrıca DNA’ları doğrusaldır ve çekirdek içerisindedir.
Fosil kayıtlarına baktığımızda, prokaryotik hücrelerin 4 milyar yıl kadar geriye gittiğini, ökaryotların ise yalnızca 1,8 milyar yıl öncesine gidebildiğini görüyoruz. Dolayısıyla, ökaryotik hücrelerin prokaryotlardan evrimleştiğini düşünmek son derece mantıklı.
Ökaryotik hücrelerin kendilerine ait farklı görevleri üstlenen organelleri vardır. Fakat bu organellerden yalnızca iki tanesinin kendisine ait DNA’sı bulunur. Bunlardan ilki olan mitokondri, ökaryotik hücrede enerji üretmekten sorumlu bir organeldir. İkincisi olan kloroplast ise bitki hücrelerinde bulunup, karbonhidrat, su ve güneş ışığını kullanarak besin üretir.
Endosimbiyotik teori
Evrimsel açıdan birçok soruya cevap niteliğinde olan endosimbiyotik teori, Lynn Margulis tarafından ileri sürüldü. Margulis şöyle diyordu: Yaşam üç milyar yıl önce, bir bakterinin kendisinden daha küçük olan bir başka bakteriyi yutmasıyla başladı. Fakat büyük bakteri küçük bakteriyi yuttuğunda sindiremedi, bunun üzerine nesiller boyu iki bakteri de eski halinden daha avantajlı konuma gelmiş oldu ve zamanla birbirlerine muhtaç olup, birbirlerinden ayrılamayacak kıvama geldiler. İki canlı arasında bir fayda sağlanması dolayısıyla da doğal seçilim bu ilişkiyi destekledi diyebiliriz.
Bu teoriye göre, prokaryotik hücrenin ökaryotik hücre içerisine girmesiyle ve birlikte yaşamaya başlamalarıyla mitokondri ve kloroplastın oluşumu ortaya çıkmaktadır. Özetleyecek olursak, kloroplast ve mitokondri bir zamanlar bağımsız yaşayan bakterilerdi. Kloroplastın siyanobakterilerinden, mitokondrinin ise Rickettsia bekterisinden evrildiği düşünülüyor.
Endosimbiyotik teoriyi destekleyen birçok bilimsel gerçek de vardır. Bunlardan bazılarını sayacak olursak; mitokondri ve kloroplastın bakteriler ile aynı üreme şekline sahip olması, mitokondri ve kloroplastın kendine ait olan DNA’sının tıpkı bakteriler gibi halkasal olması, bakterilerin hücre duvarı ile kloroplast ve mitokondri zarının aynı bileşenleri içermesi ve daha birçok durumda benzerlikleri olduğunu söylemek mümkün.
Bakteriden evrimleşen organeller
Yukarıda da belirttiğimiz gibi hücrede çeşitli işlevleri olan mitokondri ve kloroplastın evrimine baktığımızda karşımıza bakteriler çıkmaktadır. Tüm ökaryotik canlılarda mitokondrinin bulunması fakat kloroplastın ise hem ökaryotik olan hem de fotosentetik canlılarda bulunuyor oluşu, endosimbiyosiz olayının iki kere gerçekleştiği düşüncesini beraberinde getiriyor. Yine özetleyecek olursak, büyük bir bakteri oksijen kullanan bir bakteriyi içine aldı, zamanla birlikte evirildiler ve küçük olan mitokondriye dönüştü. Daha sonra ise mitokondri içeren büyük bir hücre fotosentetik bir bakteriyi içine aldı ve ortama adapte olarak kloroplast haline geldi.
Bu teori birçok canlının evriminde çok önemli bir basamağı oluşturmaktadır. Bu bilgiler ışığında artık, ökaryotların büyük bir başarıyla bu zamana geldiklerini fakat her şeyin başının prokaryotlar olduğunu söyleyebiliriz.
Biyologlar, bakterilerin yeryüzünde yaşamsal önemini vurgulayan şu sözü bolca kullanırlar: “Bütün insanlar bir anda ortadan kalksa, Dünya’daki türlerin %99’u bunun farkına bile varmaz. Ancak bakterilerin tümü bir anda ortadan kaybolsa, birkaç saat içerisinde Dünya üzerinde hiçbir canlı kalmaz.“