İçeriğe atla

Adaptif radyasyon

Galapagos adalarında yaşayan dört farklı Darwin isponozu türü farklı besin kaynaklarından yararlandıkları için adaptif radyasyonla bu besinlere uyum sağlayan gaga şekilleri geliştirmişlerdir.

Adaptif radyasyon veya adaptif yayılım (Latince: adaptare – uyumlandırmak; radiatus – yayılarak), evrimsel biyolojide hızlıca çoğalım gösteren bir tür veya soy içinde ekotipler husule getirerek ekolojik ve fenotipik çeşitliliğe yol açan, aynı zamanda yeni türlerin meydana gelmesinde büyük rol oynayarak birçok farklı grupların evrimine hizmet eden olayı tanımlayan terim.[1] Bu süreç, son bir atadan başlayarak türleşmeye ve canlı organizmaların farklı çevre şartlarında ve yaşam ortamlarında yararlanabilecekleri, farklı morfolojik ve fizyolojik özelliklerin fenotipik adaptasyonlarına yol açar.[1] Bu anlamda adaptif yayılım, az çeşitlilik gösteren bir türün çevre şartlarına özel uyumlar geliştirerek daha yüksek oranlarda çeşitlenmesi ve yayılmasıdır. Bunun yanında adoptif yayılım, daha önce işgal edilmemiş ve yararlanılmayan farklı ekolojik nişlerin kullanılabilmesi de sağlar.

Adaptif radyasyon, kladogeneze dair tipik bir örnek olup bir arada var olan türlerin yaşam ağacındaki dallarının veya fidanlarının grafiksel bir gösterimi şeklinde düşünülebilir.[2] Bu süreç "alogenez", "alomorfoz", "kladogenez" veya "idyoadaptasyon" olarak da adlandırılır.

Coğrafi yalıtım yoluyla adaptif yayılım

Doğu Afrika'da Malavi Gölü'nde çiklitgiller balıklarının (Mbuna) su altı fotoğrafları. Bu göllerde türler zenginliği gösteren çiklitgiller faunası tek bir kurucu popülasyonuna dayanır.

Adaptif radyasyon sonucu türleşme evrimin temel mekanizmalarından biri olarak kabul edilir. Adaptif radyasyonun itici güçleri, birçok evrimsel süreçlerde olduğu gibi popülasyon içindeki genetik varyasyonlar ve doğal seçilimdir (örneğin, tür içindeki bireyler arasında var olan rekabet yüzünden oluşan seçilim baskısı gibi).[3] Adaptif yayılım oluşumlarına dair özellikle ilgi çekici olan örnekler, volkanik faaliyetler sonucu okyanus yüzeylerinde beliren yeni adalar ile karalarda volkanik etkinliğin görüldüğü bölgelerin yakınlarında, çökmeler sonucu da oluşabilen tatlı su göllerinin canlılar tarafından yeni yaşam alanları olarak kullanılmaya başlanması ve orada koloniler oluşturmasıdır. Bu yeni yaşam alanları başlangıçta sadece çok az sayıda tür veya türler tarafından keşfedilirler. Böylece bu yeni ve tenha bölgelere yerleşen türler, eski yaşadıkları geniş kapsamlı ve karışık evrimsel örüntülere sahip olan ve birçok çeşitli türleri barındıran yaşam alanlarında olduğundan daha az rekabet şartlarına sahip olurlar. Genelde uzun zamana yayılan evrimsel gelişmelere kıyasla bu ortamlarda çok kısa bir zaman içinde (birkaç 1000 veya 10.000 yıl içinde) birçok çeşitli türler oluşur.[4] Çok kısa zaman içinde evrimsel gelişmelerin görülebileceği böyle bir durum ise sadece bu yeni yaşam alanlarının daha önce canlı türleri tarafından işgal edilmedikleri ve yerleşilmedikleri durumlarda görülür. Burada başka bir ilginç örnek ise, daha önce üzerinde çeşitli canlı türlerin yaşadığı ve coğrafi veya ekolojik olarak birbirleriyle ilişkili olan adaların parçalanarak ayrılmalarından sonra, zaman içinde diğerlerinden yalıtılan ve izole kalmaya başlayan bir ada üstündeki canlı popülasyonların da morfolojik olarak birbirlerinden farklılaşmaya ve türleşmeye başlamasıdır. Yalnız bu durumda hızlandırılmış bir şekilde yeni tür oluşumlarının kendisini göstermeleri beklenmemelidir. Hızlı şekilde gelişen bir türleşme olayında, bir türün rekabet ettiği diğer türler olmadan büyük miktarda kaynaklara (özellikle besin kaynaklarına) sahip olabilmesi çok önemli gibi görünüyor. Adaptif yayılımı kolaylaştıran ve destekleyen etkenler bu anlamda henüz işgal edilmeyen boş ekolojik nişler olmaktadır.

Yeni adaların yerleşilmesinde gözlemlenen hızlandırılmış türleşme mekanizmaları, Evrim Kuramının sınanması sağladığı için bilimsel olarak çok dikkate alınır.

Yeni yaşam alanlarına yerleşen bir tür başlangıçta genel olarak az çeşitlenmiş olacaktır. Bunun bir nedeni, bir yandan öncü türlerin genel olarak az çeşitli olması, diğer yandan spesiyal bir tür kendine özgü habitatlara veya özel yaşam birlikteliklerine ihtiyaç duyduğundan bu çevre şartları henüz oluşmamış da olabilir. Bu nedenle, yeni yaşam alanlarına yerleşen bir tür buradaki kaynakları tam anlamıyla etkili bir şekilde kullanamayacaktır. Bu durum, henüz olası diğer rekabetçiler olmadığı için başlangıçta pek de önem taşımaz. Ancak zaman içinde, kendi türü içinde rekabet edeceği bireylerin (türiçi rekabet) olması dolayısıyla, mevcut kaynakları iyi değerlendirebileceği bir şekilde değişmeye başlar. Canlı türün özellikleri değişmeye başladığından ve ayrıldığı ebeveyn popülasyonla gen alış verişinde bulunamadığından, zaman içinde kademeli olarak değişerek yeni ve ayrı bir tür oluşturur. Bu şekilde adaya özgü özellikler açıklanabilir. Yalnız burada şu soru da ortaya çıkıyor: Neden sadece tek bir tür oluşmuyor da çok sayıda türler oluşuyor? Bu soruyu kesin olarak yanıtlayacak veya tam olarak tatmin edecek bilimsel bir cevap henüz bulunmamakla birlikte çeşitli araştırmacı buna dair çeşitli modeller öne sürmüşlerdir. Büyük olasılıkla farklı durumlar için farklı modeller geçerli olacaktır.

Bu sorunun çözümlenmesinde iki alt proplemin işlenmesi gerekmektedir:

  • Vücut yapısının ve morfolojinin değişmesi
  • Bir türün iki ayrı türe bölünmesi

Türler birbirlerinden ayrılmadan da güçlü morfolojik farklılıklar gösterebileceği gibi birbirlerinden ayrılan türler de buna rağmen yaşam tarzları yönünden birbirlerine çok benzeyebilirler. Hatta bazı durumlarda bu türler birbirlerinden ayırt edemeyecek şekilde öyle benzeşirler ki, bu durumu tanımlayan "ikiz türler" veya "gizli türler" gibi tanımlamalardan bahsetmek mümkündür.[5][6]

Örnekler

Araştırılmış olan gerçek vakalara dair sunulan farklı hipotezler farklı başarı oranları elde etmiştir. Öncelikle ekolojik türleşmenin gerçek önemi bilim alanında henüz tartışmalıdır. DNA dizilenmesindeki gelişmeler (PZT) sayesinde kısa bir süre önce adaptif yayılım özellikleri gösteren türlerin soy ağaçlarını oluşturmak günümüzde daha da kolay hale geldi. Bu sayede hipotezleri test etmek ve sınamak da daha kolaylaşmıştır. Tam da bazı adaptif yayılım olaylarında gözlemlenen yüksek türleşme hızı, bu türleşme hızına uygun şekilde çabuk tepki gösteren DNA işaretleyicisinin bulunmasını zorlaştığı için başka bir problem teşkil etmektedir. Detaydaki bu tür problemlere rağmen adaptif radyasyondaki süreçler ilke olarak iyi açıklanabilmektedir.

Adaptif yayılma dair bilinen örnekler:

  • Galapagos adalarındaki Darwin isponozları
  • Havai'deki bal tırmaşığı (Drepanidinae)
  • Afrika Büyük Göller bölgesindeki Çiklitgiller balıkları
  • Madagaskar Adası'ndaki Tenrekgiller ve Makimsiler
  • Himalayalar'daki dev yengeç örümceği olarak da bilinen avcı örümcek (Sparassidae)
  • Jamaika'da bir keler türü olan Anolis
  • Conidae, karındanbacaklı cinsinden koni şeklinde kabuklara sahip bir sümüklüböcek türü
  • Havai adalarındaki meyve sinekleri Drosophilidae
  • Avustralya'daki keseliler

Ayrıca bakınız

  • Evrimsel yayılım
  • Kambriyen Patlaması
  • Adaptif yayılan Havai bal tırmaşıklarının formlarına göre listesi
  • Adaptif yayılan keselilerin formlarına göre listesi

Kaynakça

  1. ^ a b Schluter, Dolph (2000). "The Ecology of Adaptive Radiation". Oxford University Press. ss. 10-11. ISBN 0-19-850523-X. 25 Mayıs 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 8 Kasım 2011. 
  2. ^ Lewin, Roger (2005). "Human evolution : an illustrated introduction" (5. bas.). s. 21. ISBN 1-4051-0378-7. 28 Mayıs 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 8 Kasım 2011. 
  3. ^ Brigitte Meinhard: Abiturprüfung Bayern Biologie GK. Stark Verlagsgesellschaft mbG & Co. KG, 2009, ISBN 9783894490966, S. 2004-4
  4. ^ In Bakterienkulturen können morphologisch unterscheidbare Stämme binnen drei Tagen entstehen: Paul B. Rainey & Michael Travisano (1998): Adaptive radiation in a heterogeneous environment. Nature 394: 69-72
  5. ^ D. J. Futuyama: Evolution Elsevier Verlag, München, 2007, S. 356.
  6. ^ Ernst Mayr: Das ist Evolution. München 2005, S. 208

Konuyla ilgili yayınlar

  • Ulrich Kutschera: Evolutionsbiologie, 3. Auflage, Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart (2008), ISBN 3-8252-8318-6
  • Dolph Schluter: The Ecology of Adaptive Radiation. Oxford: Oxford University Press. (2000)
  • Wilson, E. et al. Life on Earth, by Wilson, E.; Eisner, T.; Briggs, W.; Dickerson, R.; Metzenberg, R.; O'brien,R.; Susman, M.; Boggs, W.; (Sinauer Associates, Inc., Publishers, Stamford, Connecticut), c 1974. Chapters: The Multiplication of Species; Biogeography, pp 824–877. 40 Graphs, w species pictures, also Tables, Photos, etc. Includes Galápagos Adaları, Hawaii, and Australia subcontinent, (plus St. Helena Island, etc.).
  • Leakey, Richard. The Origin of Humankind—on adaptive radiation in biology and human evolution, pp. 28–32, 1994, Orion Publishing.
  • Grant, P.R. 1999. The ecology and evolution of Darwin's Finches. Princeton University Press, Princeton, NJ.
  • Mayer, Ernst. 2001. What evolution is. Basic Books, New York, NY.
  • Kemp, A.C. 1978. A review of the hornbills: biology and radiation. The Living Bird 17: 105–136.
  • Gavrilets, S. and A. Vose. 2005. Dynamic patterns of adaptive radiation Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102: 18040-18045.
  • Gavrilets, S. and A. Vose. 2009. Dynamic patterns of adaptive radiation: evolution of mating preferences. In Butlin, RK, J Bridle, and D Schluter (eds) Speciation and Patterns of Diversity, Cambridge University Press, pp. 102–126.

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Ekoloji</span> Organizmaların ve çevrelerinin incelenmesi

Ekoloji ya da doğa bilimi, canlıların hem kendi aralarında hem de fiziksel çevreleri ile olan ilişkileri inceleyen bilim dalıdır. Ekoloji canlıları birey, popülasyon, komünite, ekosistem ve biyosfer düzeylerinde inceler. Ekoloji çok yakından ilişkili olduğu biyocoğrafya, evrimsel biyoloji, genetik, etoloji ve doğa tarihi dallarıyla örtüşür. Ekoloji, biyoloji biliminin bir dalıdır.

Evrim, popülasyondaki gen ve özellik dağılımının nesiller içerisinde seçilim baskısıyla değişmesidir. Bazen dünyanın evrimi, evrenin evrimi ya da kimyasal evrim gibi kavramlardan ayırmak amacıyla organik evrim ya da biyolojik evrim olarak da adlandırılır. Evrim, modern biyolojinin temel taşıdır. Bu teoriye göre hayvanlar, bitkiler ve Dünya'daki diğer tüm canlıların kökeni kendilerinden önce yaşamış türlere dayanır ve ayırt edilebilir farklılıklar, başarılı nesillerde meydana gelmiş genetik değişikliklerin bir sonucudur.

<span class="mw-page-title-main">Evrimsel biyoloji</span> canlı çeşitliliğini ve gelişimini inceleyen bilim dalı

Evrimsel biyoloji; biyoloji konularını, canlıların evrimini göz önüne alarak inceleyen bilim dalıdır. Taksonomi biliminin temelinde evrimsel biyoloji yer almaktadır. Canlıları sistematik bir şekilde ayırmada, canlıların evrimsel akrabalıkları ve farklılıkları göz önüne alınır. Ayrıca birçok ekolojik ilişkinin açıklanmasında evrimsel biyoloji kullanılır. Moleküler biyolojide DNA ve RNA dizilerinin baz dizilişleri göz önüne alınarak canlıların hatta organellerin mikroorganizmalarla olan akrabalıkları incelenmekte ve bu incelemede evrimsel biyoloji temel alınmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Popülasyon genetiği</span> popülasyonların genetik farklılıklarıyla ilgilenen genetiğin alt alanı, evrimsel biyolojinin bir parçası

Popülasyon genetiği, popülasyonlardaki fertlerin benzerlik ve farklılıklarının kaynaklarını, bunun yanında popülasyonlardaki alel frekansının dağılımlarını ve değişimlerini araştıran bir genetik altdalıdır.

Biyolojide adaptasyonun birbiriyle ilişkili üç anlamı vardır. İlk olarak, organizmaları çevrelerine uyduran ve evrimsel uygunluklarını artıran dinamik evrimsel doğal seçilim sürecidir. İkinci olarak, bu süreç sırasında popülasyonun ulaştığı bir durumdur. Üçüncü olarak, her bir organizmada işlevsel bir role sahip olan, doğal seçilim yoluyla korunan ve evrimleşen fenotipik bir özellik veya adaptif bir özelliktir.

Iraksak evrim, gruplar arasında farklılıklar oluşması sonucu yeni türlerin oluşmasıdır, bu genelde bir türün iki farklı ortamda uğradığı mutasyonlara adaptasyonunun bir sonucu olarak meydana gelir. Omurgalıların uzuv yapısı ıraksak evrimin bir örneğidir, farklı türlerdeki uzuv yapısının ortak bir kökeni vardır ama yapı ve işlev bakımından farklılaşmışlardır.

<span class="mw-page-title-main">Birlikte evrim</span>

Birlikte evrim veya eş evrim, biyolojide iki veya daha fazla canlı türünün, birbirlerinin evrimini karşılıklı olarak etkilemesidir. Daha kapsamlı olarak tanımlamak gerekirse, "biyolojik bir canlının veya organik bir nesnenin, ilişkili olduğu diğer organik obje veya objelerin değişmesi ile kendisinde de değişimlerin baş göstermesidir".

Evrimin kanıtları ve canlıların ortak atadan geldiği, bilim insanlarının uzun yıllar boyunca çeşitli alanlar ve disiplinlerde canlıların akrabalık derecesi ve ortak kökenine dair çalışmalarda ortaya çıkarılmış olup bu kanıtlar, evrimsel süreçlerin meydana geldiğini göstererek evrimin bir olgu olarak gerçekliğini doğrulamış ve Dünya üzerindeki yaşamın türlülük ve çeşitliliğine neden olan doğal süreçler hakkında bir bilgi zenginliği sağlamıştır. Bu kanıtlar, yaşamın zaman içinde nasıl ve neden değiştiğini açıklayan ve bilimsel bir kuram olan modern evrimsel sentezi desteklemektedir. Evrimsel biyologlar, test edilebilir varsayımlarda bulunup hipotezleri test ederek ve nedenlerini açıklayan ve gösteren kuramlar geliştirerek ortak atayı belgelerler.

<span class="mw-page-title-main">Allopatrik türleşme</span> Coğrafi olarak izole edilmiş popülasyonlar arasında meydana gelen türleşme

Allopatrik türleşme veya coğrafi türleşme ; aynı türün biyolojik popülasyonu, dağ oluşumu gibi coğrafi veya göç gibi sosyal değişimlere bağlı olarak yalıtıldığında meydana gelen evrilmedir. Türleşmede ve yeni türlerin ortaya çıkmasında oldukça önemli bir faktördür. Yalıtılan popülasyon genotipik ve/veya fenotipik başkalaşım geçirir. Farklı seçilimsel baskılara, genetik sürüklenmeye ve mutasyonlara maruz kalırlar.

Mikro evrim, tek bir canlı türü ve bu türün popülasyonları içinde çeşitli seleksiyonlar sonucu oluşan tüm küçük değişimler ve evrimleşme olayları. Bu anlamda mikro evrim, bir popülasyonun gen sıklığında küçük ölçekte oluşan değişimlerin evrimidir.

Evrimsel gelişim biyolojisi, canlı türlerin ataları aralarındaki ilişkiyi belirlemek ve gelişimsel süreçlerin nasıl evrildiğini keşfetmek için farklı organizmaların gelişim süreçlerini karşılaştıran biyolojinin bir alt dalıdır. Bu anlamda evrimsel gelişim biyolojisi embriyonik gelişimin kökeni ve evrimini araştırarak tüylerin evrimi gibi gelişmeleri ve gelişim süreçlerini, yeni özelliklerin kazanılmasında ve ortaya çıkmasında nasıl etki ettikleri, gelişimsel plastisitenin evrimdeki rolü, ekolojik etkenlerin gelişime ve evrimsel değişime nasıl yol açtıkları, yakınsak evrimin ve homolojinin gelişimsel temelleri gibi konuları ele alır.

<span class="mw-page-title-main">Üreme yalıtımı</span> Türleşmenin evrimsel mekanizması

Üreme yalıtımı veya hibritleşme engelleri, iki farklı türün popülasyonlarındaki bireylerin birbirleriyle eşleşmesini veya verimli döller meydana getirmesini önleyen, bunun yanında birleştiklerinde sadece kısır melez bireylerin oluşmasına neden olan davranışlar, fizyolojik süreçler ve mekanizmaların tümünü tanımlayan bir terim. Bu engeller, farklı popülasyonların veya türün bireyleri arasındaki gen akışını azaltarak ya da doğrudan engelleyerek her türün özelliklerinin gen havuzunda korunmasına izin verir ve birbirleri ile çiftleşmeyen popülasyonların genetik karışımları da bu şekilde kendi aralarında sınırlı kalmış olur.

<span class="mw-page-title-main">Peripatrik türleşme</span>

Peripatrik veya peripatri, yayılma alanları birbirine komşu olan ama çakışmayan, bunun yanında bir sıra dağ veya geniş nehirler gibi engeller yüzünden birbirinden ayrılan ve artık eski yurtlarında olamayan organizmaları ifade eden birer biyocoğrafya terimleridir.

<span class="mw-page-title-main">Kurucu etkisi</span> çok az sayıda birey tarafından yeni bir popülasyon kurulduğunda ortaya çıkan genetik varyasyon kaybı

Kurucu etkisi veya kurucu ilkesi, popülasyon genetiğinde büyük bir popülasyondan koparak daha az sayıdaki küçük ve yeni bir popülasyonun oluşması ve böylece genetik çeşitliliğin ve genetik varyasyonların kaybedilmesidir. Kurucu etkisi, ilk kez 1952 yılında, tam olarak ana hatlarıyla Ernst Mayr tarafından tanımlanmış olup bunun için daha önce Sewall Wright gibi araştırmacıların mevcut olan teorik çalışmalarını kullanmıştır. Genetik varyasyonun kaybedilmesinin bir sonucu olarak, yeni oluşan popülasyon, hem genetik hem de fenotipik olarak belirgin bir biçimde türediği ebeveyn popülasyondan farklı olabilir. Olağanüstü durumlarda, kurucu etkisinin türleşmeye ve ardından yeni türlerin sonraki evrimine yol açabileceği düşünülmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Parapatrik türleşme</span>

Parapatrik veya parapatri, yaşam alanları belirgin bir şekilde örtüşmeyen ama birbirine bitişik olan ve en azından dar bir temas bölgesinde birlikte görülebilen organizmaları ifade eden bir biyocoğrafya terimi.

Simpatrik türleşme, aynı coğrafi bölgede yaşayan tek bir atasal türden yeni türlerin evrilerek oluştuğu süreçtir. Simpatrik ve simpatri terimleri, evrimsel biyolojide ve biyocoğrafyada yaşam alanlarının birbirleriyle örtüştüğü, hatta aynı olduğu, en azından bu yaşam alanlarının bazı yerlerinde birlikte var olabildikleri organizmaları tanımlar. Bu organizmalar birbirleriyle yakından akraba olduğu durumlarda, böyle bir dağılım simpatrik türleşmenin bir sonucu olabilir. Etimolojik olarak simpatri kelimesinin kökeni Yunanca olup συν (birlikte) ve πατρίς kelimelerinden türetilmiştir. Bu kavram ilk olarak, türemeyi açıklayan İngiliz evrimsel biyolog Sir Edward Bagnall Poulton tarafından, 1904 yılında icat edilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Sıçramalı evrim</span> Evrimsel Biyoloji Kuramı

Sıçramalı evrim veya kesintili denge, çoğu türlerin jeolojik tarihlerinde "staz" adı verilen ve bazen milyonlarca yıl süren "durağanlık" veya "yavaşlama" dönemleri boyunca ancak çok az bir evrimsel değişim geçirip genelde "durağan" kaldıklarını öne süren bir evrimsel biyoloji kuramıdır. Önemli bir evrimsel değişiklik olduğunda sıçramalı evrim kuramı, bu değişimlerin ve kladogenez olarak adlandırılan jeolojik anlamda hızlı türleşme ve dallanma olayların çok nadir olarak görüldüklerini öne sürer. Kladogenez, bir türün yavaş yavaş başka bir türe dönüşmesi yerine bir türün iki farklı türe ayrıldığı bir süreci ifade eder.

Eşeyli üremenin evrimi, şu an güncel olan birkaç farklı bilimsel hipotez tarafından açıklanmaktadır. Eşeyli yolla üreyen tüm organizmalar tek hücreli ökaryot bir türden türemiş olup tek bir ortak atadan gelmektedir. Birçok protist, çok hücreli bitkiler, hayvanlar ve mantarlar gibi eşeyli üreme yoluyla çoğalırlar. Bdelloidea veya herhangi bir döllenme meydana gelmeden meyve oluşturabilme özelliğine sahip bazı partenokarp bitkiler gibi, ikinci derecede bu özelliği kaybetmiş olan bazı türler de bulunmaktadır. Eşeyli üremenin evrimi birbirleriyle ilişkili ama birbirlerinden farklı olan iki değişik konuyu ele alır. Bunlardan birincisi eşeyli üremenin kökeni, diğeri ise eşeyli üremenin korunarak devamlılığın sağlanmasıdır. Ancak eşeyli üremenin kökenine dair hipotezlerin deneysel olarak test edilmeleri zor olduğundan, güncel araştırmalar daha ziyade eşeyli üremenin nasıl korunduğu ve sürdürüldüğüne odaklanmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Yakınsak evrim</span> türlerin akraba olmamalarına rağmen birbirine benzemesi

Yakınsak evrim, birbirleriyle yakın akraba olmayan tür ve soylar arasında görülen benzer biyolojik özelliklerin oluşumunu açıklayan ve bunları tanımlayan bir terim.

Kladogenez, bir türün iki farklı türe evrilerek klad oluşturduğu evrimsel ayrılma olayı.