evrim sohbetleri

3-Popülasyon genetii ve bunun evrimle olan ilişkisi

Evet panpalarım, popülasyon genetiği nedir ve bizim konumuzla ne alakası vardır kısaca inceleyelim. önceki derste mendel kanunlarını anlatmaya çalıştım. insanlarda ve birçok diğer canlıda, belirli bir özelliği belirleyecek olan iki çeşit gen bulunur (biri anneden biri babadan gelir demiştim). mesela, konuyu basitleştirmek için göz renginin ya siyah ya da mavi olabileceğini kabul edelim. mavi geni "m" siyah geni "s" ile gösterelim. ayrıca siyah göz renginin mavi göz rengine baskın olduğunu kabul edelim. bu durumda "ss" "sm", ve "ms" genetik koduna sahip bireyler siyah gözlü, "mm" kodlu bireyler mavi gözlü olurlar. ayrıca belirtmeliyim ki "sm" ve "ms" genetik kodları pratikte aslında aynı şeydir Tek fark genlerin hangisinin anneden hangisinin babadan geldiğinin iki durumda farklı oluşudur. Şimdi aynı durumu popülasyon genetiği bakış açısıyla inceleyelim. 50 insandan oluşan bir grup düşünelim, bunlardan 10 tanesi "ss", 35 tanesi "ms" ve 5 tanesi "mm" genetik koduna sahip olsun. bu durumda dışardan bakıldığında 5 kişi mavi gözlü, 45 kişi de siyah gözlü olacaktır. şimdi bu genlerin frekanslarını inceleylim (frekans burada bulunma sıklığı anlamında). öncelikle kaç tane "s" geninin bu popülasyonda bulunduğunu bulmamız gerek. sayılar belli olduğu için bu zor bişey değildir, 10 tane "ss" bireyinde 20 tane "s" geni bulunur, 35 tane "ms" kodlu bireyde 35 tane "s" geni bulunur, ve toplam 55 tane "s" geni vardır. Toplamda 50 birey, ve her bireyde ikişer tane gen bulunduğuna göre toplamda 100 gen olduğu sonucuna varabiliriz. "s" ve "m" den başka gen olamdığı için
toplamda 100-55=45 tane de "m" geni bulunacaktır. bu genlerin frekansı da basitçe olan gen/toplam gen formülüyle bulunur, yani "s" geninin frekansı 55/100=0.55, "m" geninin frekansı ise 45/100=0.45 olarak bulunur. Şimdi işin matematik faslına girmiyorum, ama bu iki rakam genellikle p ve q harfleriyle gösterilir, ve bir özelliği belirleyecek olan iki genin frekanslarını temsil eder. yukardaki örnekte p=0.55, q=0.45 (p harfi genelde baskın olan genin frekansını temsil eder). Bu durumu inceleyen iki bilim adamı tarihe "Hardy-weinberg" formülü olarak geçen formülü bulmuşlardır. Bu formüle göre, Hardy-weinberg" dengesindeki bir popülasyonda p+q=1 ve p^2+2pq+q^2=1 değerleri sağlanır. Peki bir popülasyonun Hardy-weinberg dengesinde olabilmesi için hangi koşullar gereklidir? Bunlar genelde 5 madde halinde sıralanır

1- Popülasyondaki birey sayısı fazla olmalı
2- Popülasyon dışarıya göç vermemeli, veya dışardan göç almamalı
3- Mutasyon olmamalı
4- Seçilim olmamalı
5- Eş seçimi rastgele olmalıdır

Eveet, gelelim bu konunun evrimle olan ilişkisine. Yukardaki 5 koşul, eğer dikkat ettiyseniz hep gen frekanslarını değiştirecek faktörlerdir. yani p veya q değişirse, hardy-weinberg dengesi bozulmuş olacaktır. isterseniz her faktörü teker teker gen frekanslarına etkisi açısından inceleyelim.

1- Birey sayısı fazla olmalı:
Yukardaki 50 kişilik popülasyonu düşünelim. Bir anda rastgele bir şekilde bu 50 kişiden 25'ini öldürelim. 5 mavi gözlü ve 20 "ms" genetik yapısına sahip kişi ölsün. Yeni popülasyondaki insanların genetik yapısı şimdi 10 "ss" 15 "ms" şeklinde olacaktır. yeni gen frekanslarımız p=35/50=0.70, q=15/50=0.30 şeklinde olacaktır, yani popülasyon küçüldüğünde gen frekanslarımız da değişecektir.

2-Göç olmamalı
Sanırım burada etki daha da açık. Yukardaki popülasyona mavi gözlü 10 kişi daha katılırsa elbette ki hem p hem de q değerlerimiz değişecektir.

3- Mutasyon olmamalı
Yukardaki popülasyonda mutasyon sonucu artık yeşil göz renkli bireylerin oluştuğunu düşünelim. bu bireyler gen havuzuna yeni bir çeşit gen katacak, ve hem p'yi hem de q'yu değiştireceklerdir.

4-doğal seçilim olmamalı
Herhangibir sebepten ötürü mavi gözlü bireylerin hayatta kalma şanslarının daha az olduğunu kabul edelim. nesiller boyu bu devam ederse elbette ki mavi göz geninin frekansı azalacak, siyah göz geninin frekansı artacaktır.

5- Eş seçimi rastgele olmalıdır
Bu konseptin etkisini anlamak biraz daha güçtür, ama şunu belirtmem yeterli, mavi gözlülerin sürekli mavi gözlülerle, siyah gözlülerin de sürekli siyah gözlülerle çiftleşmesi genlerin dağılımını etkileyecektir.

Şimdi, yukarda anlattıklarımı aşağı yukarı anladıysanız sizlere evrimin yeni bir tanımını yapmak istiyorum. Evrimi ikiye ayırarak inceleyeceğiz ve ilk türüne "mikroevrim" adını veriyoruz. mikroevrim, bir popülasyondaki gen frekanslarındaki değişimlerdir. Bu konsept çok çok önemli. ve yukarda anlattığım 5 temel faktör bu mikroevrimi yürüten temel sebeplerdir ve hepsinin çok iyi anlaşılması gerekir. "makroevrim", yani ata canlılardan yepyeni canlı türlerinin oluşması, kaynağını mikroevrimden alır. Biliyorum biraz uzun bir ders oldu ama popülasyon genetiği gibi epey karmaşık bir konuyu yüzeysel anlatıp geçmek istemedim. örneklerle ilgili sorularınız olursa mesajla ulaşabilirsiniz. Evrimle kalın.

Eveeet, ikinci dersimize geldik. kafası karışanlar mesajla ulaşabilir, vaktim oldukça cevpalamaya çalışırım.

2- Basit bir dille Mendel Kanunlari

Darwin başarılı bir sekilde bir tür içerisinde çesitliliğin oldugunu görebilmişti. Ama bu çeiitliliğin ne sekilde olustugunu ve daha da önemlisi ne şekilde sonraki nesillere aktarıldiğını o dönemde kimse bilmiyordu. Gregor Mendel, 1800lü yillarin sonlarına doğru bezelyelerle yaptığı deneylerle genetik biliminin temellerini atmis ve darwinin teorisindeki en önemli ekgib parçayı tamamlamıştır. lisede biyoloji dersi görmemiş panpalarim için çok kisa bir özet geçiyorum. Bezelyelerde iki tane renk vardir, sari ve yesil. Mendel öncelikle nesiller boyu yalnizca yesil bezelye vermiş bir bitkiyi, nesiller boyu yalnizca sari bezelye vermiş bir bitkiyle tozlastirmistir (çiçeklerin ortasindaki bölgeye diger bitkiden aldigi polenleri bir fırça yardimiyla sürmüstür). Bu tozlaşmadan çikan ilk nesil tamamen sarı bezelyelerden oluşmuştur. Sonra bu nesil kendi içerisinde tozlaştırılmış ve çıkan bezelyelerin renkleri kayit edilmiştir. Binlerce bezelyeyi saydiktan sonra mendel her zaman üçe bir oraninda sari ve yeşil bezelyelerin oluştuğunu görmüştür. (300 sarı bezelye ve 100 yeşil bezelye gibi). Burdan çıkardığı sonuç, bezelyede renk belirleyen iki tane kalıtım maddesi olduğuydu. yeşil renk vereni y, sarı renk vereni s harfiyle temsil edecegim. eğer ki bir bezelye herhangibir şekilde s genetik maddesini tasiyorsa o bezelye sarı oluyordu, yani s ve y birlikte bulunsa dahi bezelye sarıydı. bu durumu "sarı renk, yeşil renge baskin" seklinde dile getiriyoruz. bir bezelyenin yeşil olabilmesinin tek koşulu, yalnizca y kalıtım maddesini içermesiydi. Mendelin klagib deneyinde aslında olan şey, ilk nesilde "yy" ve "ss" genetik koduna sahip ana bitkilerin çaprazlanması sonucu tamami "ys" kalıtımına sahip bezelyelerin meydana gelmesiydi. sarı renk baskin oldugu için bütün bu bezelyeler de sari renkte olmuştur. Sonra "ys" kalıtımına sahip bu bitkilerin kendi içinde çaprazlanması sonucu (ys x ys seklinde gösterilir) yy,ys,sy ve ss genetik yapısına sahip dört farkli çeşit bezelye oluşmustur. bunlardan ss, ys ve sy tipli bezelyeler sarı olma genini içerdikleri için sarı renkli olmustur, ve yalnizca yy yapili bezelye yeşil renklidir. 3:1 orani bu sekilde ortaya çıkmıştır. Bu deneyden çıkan bir diğer sonuç da bireylerin her özelliği için biri anneden, biri de babadan olmak üzere birer parça kalıtsal materyal aldığıdir. Yavruları oluşturacak olan, biri anneden ve biri babadan gelen hücrelere "gamet" adını veriyoruz (insan gametlerine sperm ve yumurta adı verilir) Mendel kanunları ışığında gametler oluşurken her bir genden yalnızca bir kopya gamete geçer. Bu sebeple "ys" genetik kodlu bezelyemiz yarısı "y" ve yarısı "s" genini içeren iki çeşit gamet oluşturabilir(sadece bezelye rengi özelliğini dikkate alırsak). Bu kuralin ufak istisnalari vardir, ama konumuzla alakasiz oldugu için onlara fazla değinmiycem. Ha bütün bunlarin ne alakasi var evrimle maymunla diyorsaniz da sizden sabırlı olmanizi rica ediyorum. mendel kanunlarindan haberdar olmaniz evrimi anlayabilmeniz için temel koşuldur. Evrimle kalin.