İçeriğe atla

Karşılıklı yardımlaşma (evrim)

Karşılıklı yardımlaşma veya evrimsel iş birliği, biyolojide birbirleri için yararlı olan ve aralarında yardımlaşma davranışları sergileyen canlı organizmaların davranışlarını tanımlamak için kullanılan terimler olup bu evrimsel yardımlaşma, bir iş birliği temelinde yararlı oldukları için doğal seçilim tarafından seçilmişlerdir.[1] Bu tanıma göre, altrüizm (fedakarlık), dayanışma gösteren canlı için ilk bakışta doğrudan yararı olmayan bir karşılıklı yardımlaşma şeklidir.[1] Hem yardımda bulunan, hem de yardım alan canlı için doğrudan faydaları olan karşılıklı yardımlaşma davranışları ise "karşılıklı yararlı" davranışlar olarak tanımlanır.[1] Doğal seçilimin karşılıklı yardımlaşma davranışlarının bazı türlerini neden onaylayıp tercih ettiğine dair bazı açıklayıcı teoriler bulunmaktadır. Bu teoriler birbirlerini dışlamamakla beraber aşağıda tartışılan teorilerin birden fazlası karşılıklı yardımlaşma davranışının bir yönünü açıklamada katkıda bulunabilir.

Akraba seçilimi

Yardımlaşma gösteren canlı birey için doğrudan bir faydası olmayan altrüist davranışları en iyi şekilde anlatan açıklama, akraba seçilimi kuramı olarak kabul edilir. Bu kuram, genetik olarak birbirlerine benzeşen ve yakın olan bireylerin başkalarına oranla birbirleriyle daha çok karşılıklı yardımlaştığını öne sürer. Genler kendi varlıklarını sürdürmek için birbirlerine yardım ettiklerinden bu tür karşılıklı yardımlaşma davranışlarından sorumlu olan genler de korunur. Buna dair klasik bir örnek, arılar ve karıncalar gibi sosyal yaşamlı böceklerdir. Kolonideki işçi böcekler asla üremezler, ama bunun yerine genetik olarak onlara benzeyen kraliçenin üreyebilmesi için çalışarak yardımda bulunurlar.

Canlılar arasındaki bu tür bir karşılıklı yardımlaşma, bir canlının, yavrusunu yetiştirip büyütmesinde akrabasına yardımcı olduğu akraba seçilimindeki süreçler tarafından evrilmiştir.[2] Bu tür bir etkinliğin seçilmiş olmasının olası bir nedeni; eğer akrabalarına yardım eden canlı birey, yardım etme etkinliğini destekleyen ve teşvik eden genlere sahipse, onun akrabaları da muhtemelen bu genlere sahip olacak ve böylece bu aleller aktarılabilecektir.[3] Canlılar arasındaki evrimsel iş birliğini ve karşılıklı yardımlaşmayı teşvik eden diğer süreçler, bu yardımlaşmanın bir grup organizmaya yarar sağladığı grup seçilimini içerir.[4]

Karşılıklık teorisi

Karşılıklılık teorisi, canlıların karşılığında bir şey almak için birbirleriyle karşılıklı yardımlaşma davranışı sergilediğini öne sürer. Bu tür davranış şekillerinin tercih edilmesi için diğer bireylerin tanıyacağı bazı fiziksel belirteçlerin olması ve dış görünüşte bazı işaretlerin diğerleri tarafından da algılanabilir olması gerekmektedir. Aksi takdirde, bu davranış şekillerini korumak için bir seçilim baskısı olmayacaktır. Karşılıklı dayanışmayı oluşturan karşılıklık hakkında yapılan araştırmaların büyük bölümü oyun kuramı olarak bilinen tutsak ikilemine odaklanmıştır.

Piyasa etkisi

Karşılıklı yardımlaşmanın evrimine yol açan olası mekanizmalardan birini tanımlayan başka bir teori ise Noe ve Hammerstein tarafından öne sürülen piyasa etkisi teorisidir.[5] Bu mekanizma, birçok durumlarda, bir kaynağı elde etmek isteyen talep ile bir bireyin elde edebileceği olası kaynak miktarı toplamı, yani arz arasında bir ödünleşimin ve dengelemenin (hasıla ve maliyet dengesi) var olduğu gerçeğine dayanır. Bu durumda, sistemde yer alan ve birbirleriyle yardımlaşan her eş, belirli bir kaynağın üretilmesinde ve takas etme yoluyla bu kaynağın edinilmesinde uzmanlaşarak karşılıklı kazanç ve menfaat elde edebilirler. Eğer bu sistemde birbirleriyle yardımlaşan sadece iki canlı varsa, her biri bir kaynak üzerinde uzmanlaşabilir ve bu şekilde diğeriyle alış verişte bulunabilir. Kaynakların değiş tokuşu diğer partnerle karşılıklı yardımlaşma ve işbirliği gerektirdiği gibi fiyat teklifi ve pazarlık etme süreçlerini de içerir.

Bu mekanizma, tek bir tür içinde olabileceği gibi sosyal gruplar veya türler arasında da olabilir. Aynı zamanda bu mekanizma, bir kaynağın sahibinin iş birliğinde bulunacak ortağını seçmeye muktedir olduğu birçok ortaklı sistem içinde de uygulanabilir. Bu model, örneklerinin maymunlarda, temizlikçi balıklarda ve diğer benzeri canlılarda görüldüğü doğal sistemlerde de uygulanabilir. Basit olarak uluslararası ticaret sistemleri de buna örnek verilebilir. Arap ülkeleri büyük miktarlarda petrol rezervlerine sahip olup Batılı ülkelerden teknoloji transferine gerek duyarlar. Teknolojik ürünler ise yine Arap petrolüne bağımlı olduğundan bunun çözümü ticari bir iş birliği yapmaktan geçer.

Çok katmanlı seçilim

Çok katmanlı seçilim kuramı, seçilimin birden çok düzeyde gerçekleştiğini öne sürer: örneğin hücrelerde atomsal veya moleküler seviyede, vücutta hücreler seviyesinde ve sonra bütün bir organizma seviyesinde ya da grup seviyesinde ve de tür düzeyinde işleyebilirler. Aynı seviyede diğerleriyle rekabet edemeyen herhangi bir düzey, bir aşağıdaki seviye her ne kadar rekabetçi olursa olsun, elenecek ve ortadan kaldırılacaktır. Klasik bir örnek, kanser önleyici genlerdir. Kanser hücreleri kontrolsüz şekilde bölünerek çoğalır ve kısa vadede çok çabuk üredikleri ve de diğer vücut hücrelerini rekabet dışı bıraktıkları için hücresel düzeyde çok başarılıdırlar. Kanser bütün bir organizma düzeyinde öoğunlukla ölümcül olup üremeyi önlerler. Bu nedenle, örneğin hasarlı hücrelerin kendilerini yok ederek işbirliği yapmaya sevk etmesi gibi, genom içinde kanseri önleme özelliğine sahip değişiklikler tercih edilerek seçilirler. Çok katmanlı seçilim kuramı, örneğin kısa vadede kendileri için yararlı olacak ama uzun vadede tüm grubu ve onların soyundan gelecekleri yok edebilecek davranışlardan sakınmaları için bireylerin iş birliği yapmasına yol açmak gibi benzer etkilerin ortaya çıkabileceğini öne sürer.

Ayrıca bakınız

Kaynakça

Özel
  1. ^ a b c West, Stuart A.; Griffin, Ashleigh S.; Gardner, Andrew (2007). "Social semantics: altruism, cooperation, mutualism, strong reciprocity and group selection". Journal of Evolutionary Biology. 20 (2). ss. 415-32. doi:10.1111/j.1420-9101.2006.01258.x. PMID 17305808. 
  2. ^ Reeve HK, Hölldobler B (2007). "The emergence of a superorganism through intergroup competition". Proc Natl Acad Sci U S A. 104 (23): 9736–40.
  3. ^ Wilson EO, Hölldobler B (2005). "Eusociality: origin and consequences". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 102 (38): 13367–71.
  4. ^ Wilson EO, Hölldobler B (2005). "Eusociality: origin and consequences". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 102 (38): 13367–71
  5. ^ Noe, R.; Hammerstein, P. (1994). "Biological markets: supply and demand determine the effect of partner choice in cooperation, mutualism and mating". Behavioral Ecology and Sociobiology. Cilt 35. ss. 1-11. doi:10.1007/BF00167053. 
Genel
  • Nowak MA (2006). Five rules for the evolution of cooperation. Science 314: 1560-1563. [1]
  • Mikhail Burtsev and Peter Turchin: Evolution of cooperative strategies from first principles, Nature 440, 1041-1044 (20 April 2006)
  • West, S.A., Griffin, A.S., and Gardner, A. (2007) Evolutionary explanations for cooperation. Current Biology 17: R661-R672. [2]

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Genetik</span> biyolojinin organizmalardaki kalıtım ve çeşitliliği inceleyen bir dalı

Genetik ya da kalıtım bilimi, biyolojinin organizmalardaki kalıtım ve genetik varyasyonu inceleyen bir dalıdır. Türkçeye Almancadan geçen genetik sözcüğü 1831 yılında Yunanca γενετικός - genetikos ("genitif") sözcüğünden türetildi. Bu sözcüğün kökeni ise γένεσις - genesis ("köken") sözcüğüne dayanmaktadır.

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.

Genetik mühendisliği, canlıların kalıtsal özelliklerini değiştirerek, onlara yeni işlevler kazandırılmasına yönelik araştırmalar yapan bilim alanıdır. Bu uygulamalarla uğraşan bilim insanlarına "genetik mühendisi" denir. Genetik mühendisleri, genlerin yalıtılması, çoğaltılması, farklı canlıların genlerinin birleştirilmesi ya da genlerin bir canlıdan başka bir canlıya aktarılması gibi çalışmalarla uğraşırlar. Genetik mühendisliği için, rekombinant DNA teknolojisi, gen klonlaması, DNA klonlaması, genetik maniplasyon/modifikasyon veya gen ekleme (splays) birçok bilim insanınca eş anlamlı olarak kullanılabilmektedir.

Mutasyon ya da değişinim, bir canlının genomu içindeki DNA ya da RNA diziliminde meydana gelen kalıcı değişmelerdir. Mutasyona sahip bir organizma ise mutant olarak adlandırılır.

<span class="mw-page-title-main">Klonlama</span> genetik olarak özdeş bireyler üretme süreci

Klonlama, temel olarak, herhangi bir şeyin aynısının kopyalanması anlamına gelmektedir. Klon ise; tek bir bireyden eşeysiz üreme yoluyla üretilmiş, genetik yapısı birbirinin tıpatıp aynı olan canlı topluluğuna karşılık gelen bir biyoloji terimidir ve kısaca "cl." simgesiyle gösterilir.

<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.

Ağır metal, metalik özellikler gösteren elementlerden oluşan, açık ve tam bir tanımlaması yapılmamış olan grupta bulunan elementlere verilen addır. Bu grubun içinde geçiş metalleri, bazı yarı metaller, lantanitler ve aktinitler bulunur. Bazıları yoğunluk, bazıları atomik sayı ya da atomik ağırlık, bazıları da kimyasal özellikler ya da toksisite üzerine dayanan birçok tanımlama önerilmiştir. Tutarsız tanımlamalar ve tutarlı bir bilimsel temeli olmaması nedeniyle IUPAC’ın bir teknik raporunda ağır metal teriminin "anlamsız ve yanlış yönlendirici" olduğu belirtilmiştir. Duruma göre ağır metaller karbondan hafif elementleri içerdiği gibi en ağır metallerin bazılarını dışarıda tutabilir.

Karşılıklı Yardımlaşma kelimesinin farklı anlamları:

<span class="mw-page-title-main">Krosover</span> Hücresel süreç

Crosover veya krossing over ya da parça değişimi mayoz bölünmenin profaz I evresinde görülen, çift halde bulunan kromozomların yaptığı parça değişimine verilen addır. Bunun sonucunda genetik rekombinasyon meydana gelir. Yani farklı kromozomlarda bulunan genlerin alelleri birbiriyle yer değiştirir.

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

Transpozonlar bir hücrenin genomunda farklı yerlere, transpozisyon olarak adlandırılan bir süreçle hareket edebilen DNA dizileridir. Bu süreç ile mutasyonlara ve genomdaki DNA miktarının değişmesine neden olurlar. Çeşitli hareketli genetik elemanlar mevcuttur, bunlar transpozisyon mekanizmalarına göre sınıflandırılırlar. Retrotranspozonlar bir RNA ara ürün aracılığıyla kendilerini kopyalayarak hareket ederler. DNA transpozonları bir RNA ara ürün kullanmaz. Tranpozonların kimi kendini kopyalayarak, kimi kendini çevreleyen DNA'dan kesip çıkarıp başka bir yere taşıyarak hareket eder. Bu özelliklerinden dolayı, bilim insanları transpozonları canlılardaki DNA'yı değiştirmek için bir araç olarak kullanırlar.

Epigenetik, biyolojide, DNA dizisindeki değişikliklerden kaynaklanmayan ama aynı zamanda ırsi olan gen ifadesi değişikliklerini inceleyen bilim dalıdır. Diğer bir deyişle, ırsi (kalıtımsal) olup genetik olmayan fenotipik varyasyonları incelemektedir. Bu değişiklikler hücreyi ya da organizmayı doğrudan etkilemektedir ancak, DNA dizisinde hiçbir değişiklik gerçekleşmemektedir.

Virülans, bir mikrobun patojenliği, yani onun hastalığa neden olma yeteneğidir. Patojenlik terimi mutlak anlamda hastalığa neden olma yeteneği için kullanılır, virülans ise bir patojenin ne derecede hastalık yapabileceğini ifade etmek için kullanılır. Virülansın sıfat hali virülandır. Ekolojik bir bakış açısıyla virülans, bir parazitin neden olduğu, konak organizmadaki evrimsel uyum azalmasıdır.

<span class="mw-page-title-main">Gözün evrimi</span>

Gözün evrimi, taksonlarda geniş ölçekte rastlanan özel bir homolog organ örneği olarak anlamlı bir çalışma konusudur. Gözün görsel pigmentler gibi bazı bileşenleri ortak bir atadan geliyor gibidir. Yani bu pigmentler, hayvanlar farklı dallara ayrılmadan evvel evrimlerini tamamlamıştır. Bununla birlikte görüntü oluşturma yeteneğine sahip, karmaşık gözler, aynı proteinler ve genetik malzeme kullanılarak birbirinden bağımsız olarak 50 ila 100 kere evrimleşmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Gen duplikasyonu</span>

Gen duplikasyonu, içinde bir gen bulunan bir DNA bölgesinin herhangi şekilde ikilenmesidir; homolog rekombinasyon sırasında bir hata sonucu, retrotranspozisyon olayı veya tüm bir kromozomun ikilenmesi sonucu meydana gelebilir. Genin kopyası selektif baskıdan yoksun olduğu için, ondaki mutasyonların organizma üzerinde zararlı etkisi olmaz. Dolayısıyla, organizmanın nesilleri boyunca, işlevsel tek kopyalı bir gene kıyasla daha hızlı mutasyona uğrar.

<span class="mw-page-title-main">Niş oluşturma</span>

Niş oluşturma veya niş inşası, bir organizmanın hayatta kalma şansını artıracak bir şekilde, her zaman olmasa da çoğu zaman kendi yaşam ortamını veya doğal çevresini değiştirdiği sürece verilen isim. Bazı biyologlar, niş oluşturma süreçlerinin evrim için doğal seçilim kadar önemli olduğunu savunur. Bu anlamda seçilim yoluyla, sadece çevre canlı türlerini değiştirmez, canlı türleri de niş oluşturma suretiyle çevreyi değiştirirler. Bu durum, çevrelerini etkileyen organizmalarla doğal seçilim ve niş inşası arasında bir geri bildirim ilişkisi oluşturur. Bu değişiklik de, hangi özelliklerin doğal olarak seçileceğine dair değişimlere neden olur. Niş oluşturmanın etkisi, ekolojik kalıtımın evrimsel rolü göz önüne alındığında, özellikle çevresel değişikliklerin birkaç nesildir devam ettiği durumlarda belirginleşir. Bir organizmada daha az şiddetli niş inşa davranışları gözlemlemek de mümkündür. Bu teori, doğal seçilim ile bağlantılı olarak, organizmaların atalarından, onların genleri ile yine onlar tarafından değiştirilmiş olan bir doğal çevreyi, yani iki ayrı miras kalıtımını birden devraldıklarını göstermektedir. Bu iki evrimsel mekanizma, popülasyonun seçilim değeri ile ve bu organizmaların yaşamlarını sürdürmek için hangi adaptasyonları geliştireceklerini birlikte belirler.

Seçilim birimi, doğal seçilimin etki ettiği biyolojik yapı veya düzenler hiyerarşisi içinde yer alan her biyolojik birime veya varoluş şekline verilen isim. Birkaç on yıl boyunca, bu farklı seviyelerde hareket eden seçici baskılar aracılığıyla evrimin şekillendirdiği boyutlar hakkında evrimsel biyologlar arasında yoğun tartışmalar yaşanmıştır.

Karşılıklılık, evrimsel biyolojide karşılıklı yardımlaşmaya dayanan ve fedakarlık içeren altrüistik davranış biçimlerinin evriminin gelecekte karşılıklı etkileşimler tarafından tercih edilebileceği mekanizmaları ifade eder. Kolektif bir intikam arzusu, popülasyondaki bireylere ve sonunda tüm bir türe zarar vereceğinden bu olumsuz davranış şekilleri seçilim tarafından tercih edilmeme eğilimindedirler.

Akraba seçilimi, yardımlaşma gösteren canlı birey için doğrudan bir yararı olmayan özgecil davranışları en iyi şekilde anlatan kuramdır. Bu kuram, genetik olarak birbirlerine benzeyen ve/veya yakın olan bireylerin başkalarına oranla birbirleriyle daha çok karşılıklı yardımlaştığını öne sürer. Genler kendi varlıklarını sürdürmek için birbirlerine yardım ettiklerinden bu tür karşılıklı yardımlaşma davranışlarından sorumlu olan genler de korunur. Buna dair alışılmış bir örnek, arılar ve karıncalar gibi toplumsal böceklerdir. Kolonideki işçi böcekler asla üremezler ama bunun yerine genetik olarak onlara benzeyen kraliçenin üreyebilmesi için çalışarak yardımda bulunurlar.

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">Crenarchaeota</span> arke filumu

Crenarchaeota, Archaea âlemine bağlı ökaryotlarla ilişkili bir algae şubesidir. Başlangıçta, Crenarchaeota'nın kükürt bağımlı ekstremofiller olduğu düşünülüyordu, ancak son çalışmalar, organizmaların deniz ortamında en bol bulunan arke olabileceğini gösteren karakteristik Crenarchaeota çevresel rRNA'sını tanımladı. Başlangıçta, rRNA dizilerine dayalı olarak diğer arkelerden ayrılmışlardı; bazı crenarchaea'ların histonlara sahip olduğu tespit edilmesine rağmen, histon eksikliği gibi diğer fizyolojik özellikler bu bölünmeyi desteklemiştir. Yakın zamana kadar kültürlenmiş tüm Crenarchaealar, bazıları 113 °C'ye kadar büyüme yeteneğine sahip olan termofilik veya hipertermofilik organizmaların. Bu organizmalar gram negatif boyanır ve morfolojik olarak çeşitlidir; çubuk, kok, ipliksi ve tuhaf şekilli hücrelere sahiptir.