İçeriğe atla

Yapay seçilim

Yapay seçilimin sonuçları: Danua ve melez bir Çivava

Yapay seçilim, insanların bilinçli ve amaçlı olarak bir organizmanın belli özelliklerini seçmesi ve kontrollü olarak yetiştirmesi sürecini anlatan tanım. Bu terim, Charles Darwin tarafından belirli özelliklere sahip canlıların farklılaşarak çoğalmalarının gelişmiş hayatta kalma veya üreme yeteneklerine dayandığı doğal seçilime karşılık olarak kullanılmıştır. İnsan eliyle hangi hayvan ya da bitkinin üretileceğine karar verildiği yapay seçilimin aksine, doğal seçilimde ne tür varyasyonların ve genlerin gelecek nesillere aktarılacağını çevre veya doğa şartları belirler.

Yapay seçilimin bilinçli kullanımı, yeni ilaçların keşfinde ve geliştirilmesinde olduğu gibi, deneysel biyolojide çok yaygın hale gelmiştir.

Yapay seçilim bilinçsiz bir şekilde meydana gelebilir; yabani bitkilerin ilk insanlar tarafından evcilleştirilmesi ve tarıma uygun hale getirilmesinin büyük ölçüde bilinçsiz bir süreç olduğu düşünülmektedir.[1]

Tarihçe

Yapay seçilime örnek olarak avcı-toplayıcı insanların vahşi kurtları yanına alıp beslemesi, diğerlerini uzaklaştırması ve bu şekilde köpeklerin evrimini değiştirmesi örnek verilebilir.[2]

Seçiçi yetiştirmeyle yabani teosinte bitkisi (solda) zaman içinde mısıra dönüşmüştür (sağda). Ortada mısır-teosinte hibriti

Yapay seçilim yöntemleri Romalılar tarafından biliniyor ve uygulanıyordu.[3] 2000 yıl öncesine ait dönemden kalma bilimsel eserler, farklı amaçlar için hayvanların nasıl seçileceğine dair öğüt ve bilgiler vermenin yanı sıra bu antik eserler, Kartacalı Mago gibi kendisinden daha önceki bilimsel kaynak ve mercilerden alıntı da yapmaktadır.[4] Yapay seçilim fikri, daha sonra İranlı İslam bilgini El-Birûni tarafından 11. yüzyılda ifade edilmiştir. Hindistan adlı eserinde bu fikri dikkate alıp çeşitli örnekler vermiştir.[5]

Tarımcı, ihtiyacı olduğu kadar yetiştirip arta kalanları söküp atmak suretiyle istediği tahılları seçer. Orman korucusu, kusursuz gördüğü dalları bırakırken diğerlerini keserek atar. Arılar, sadece yemek yiyen ve kovanda başka iş yapmayan kendi türünden arıları öldürür.

Charles Darwin, ileri sürdüğü doğal seçilimin daha geniş ve kapsamlı bir süreç olduğunu göstermek için bu yeni terimi kullanmıştır. Darwin, arzu edilen özelliklere sahip canlı bireylerin insanlar tarafından kontrollü ve bilinçli olarak yetiştirildiğini, arzu edilen özelliklere sahip olmayan bireylerin ise üremekten alıkonulduğu ve bu şekilde hayvancılık ve bitki ıslahındaki yöntemlerle birçok evcil hayvan ve bitkinin, kendilerine özgü bir takım özel özelliklere sahip olduğunun farkına varmıştır.

Darwin bu terimi, 1859'deki Türlerin Kökeni isimli eserinin ilk baskısında, iki defa, Bölüm IV'de (Doğal Seçilim; ya da En Uygun Olanın Yaşaması) ile Bölüm VI'de (Teorinin Güçlükleri) kullanmıştır.

Seçilim süreci her ne kadar yavaş olsa da, güçsüz ve çelimsiz insan, yapay seçilimin etkisiyle birçok şey gerçekleştirebilir ve ben bu değişimlere dair herhangi bir sınır göremiyorum, tüm canlı varlıklar arasındaki ortak uyarlamaların güzelliği ve sonsuz karmaşıklığı, biri diğeriyle, sahip oldukları fiziksel yaşam şartlarıyla, doğanın seçim gücü tarafından uzun zaman seyirlerinde etkilenebilirler.[6] Bizler, son derece ufak ve önemsiz farklılıkların oluşumundan tamamen habersiziz ve ancak farklı ülkelerdeki, özellikle çok az yapay seçilimin mevcut olduğu daha az uygar ülkelerdeki evcil hayvan ırkları arasındaki farkların bize yansımasıyla bunun bilincine varırız.[7]

Doğal seçilimle karşılaştırma

Doğal seçilim ile yapay seçilimin altında yatan genetik süreçler arasında gerçek bir fark olmayıp yapay seçilim kavramı, Charles Darwin tarafından daha geniş bir doğal seçilim sürecinin bir göstergesi olarak kullanılmıştır. Bu seçilim süreci, insanların tercihleri veya etkinlikleri belirli bir popülasyonun veya türün evrimini büyük ölçüde etkilediğinde "yapay" olarak adlandırılır. Gerçekten de, birçok evrimsel biyolog, evcilleştirmeyi, insan kontrolü altındaki canlılarda görülen adaptif değişikliklerin ve insan eliyle yapılan doğal seçilimin bir türü olarak bakarlar.

Ancak, çevrenin değiştirilmesi ile bilinçsiz olarak oluşan yapay seçilim ile laboratuvarda DNA dizilerinin bilinçli olarak değiştirilmesi ile yapılan yapay seçilim arasında ayrım yapmak yararlı olabilir. Laboratuvarlar yapılan genetik manipülasyonlar ile doğada oluşan genetik değişimler arasında ancak çok az ortak yönler vardır.

Laboratuvarda kullanımı

Seçilim hakkındaki bilgilerin planlı kullanımı, deneysel biyolojide özellikle mikrobiyoloji ve genetik alanında yaygın hale gelmiştir. Genetik mühendisliğinde her yerde yaygın olarak kullanılan bir laboratuvar tekniği sayesinde genler, transfeksiyon adı verilen bir yöntemle, genellikle plazmid denilen küçük daire biçimindeki DNA moleküleri üzerinde yer alan ve bakterilerden oluşan hücre kültürü içindeki hücrelere aktarılırlar. İlgili olunan gen, plazmid üzerinde raportör gen tarafından ya da antibiyotik direnci, yüksek tuz konsantrasyonlarında yaşayabilme gibi belirli bir özelliği kodlayan "seçilebilir belirteç" tarafından eşlik edilir. Hücreler daha sonra normal hücreler için ölümcül olan ama çalışan ve plazmid üzerindeki geni ifade eden hücreler için konuksever olan bir ortamda kültive edilerek yetiştirilirler. Bu şekilde raportör genin ifadesi, bir sinyal gibi işlemekte ve hücre içinde ilgili olunan gene karşılık gelmektedir.

Yeni ilaçların geliştirmesinde kullanılan başka bir teknik, belirli organik bileşiklerle birleşmede yüksek eğilim gösterilmesi istenilen aptamer veya nükleik asit parçalarının geliştirmesinde kullanılır ve bunun için 'in vitro seçilimi' denilen yinelemeli bir seçici sürecinden yararlanır.

Evrimsel fizyoloji, davranış genetiği ve canlılar biyolojisinin diğer alanlarındaki çalışmalar da, her ne kadar gelişmiş omurgalı canlılarda nesillerin ikiye katlanma süreçleri uzun sürse veya ıslah etmede daha fazla zorluklar olsa da, yapay seçilimden faydalanırlar.[8][9][10]

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ "Artificial Selection PowerPoint, University of Wisconsin-Madison". 4 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Ekim 2011. 
  2. ^ "Arşivlenmiş kopya". 4 Aralık 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 4 Aralık 2021. 
  3. ^ Buffum, Burt C. Arid Agriculture; A Hand-Book for the Western Farmer and Stockman, p. 232. Accessed at [1] 14 Aralık 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., June 20, 2010.
  4. ^ Lush, Jay L. Animal Breeding Plans, p. 21. Accessed at [2] 14 Aralık 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., June 20, 2010.
  5. ^ Jan Z. Wilczynski (Aralık 1959), "On the Presumed Darwinism of Alberuni Eight Hundred Years before Darwin", Isis, 50 (4), ss. 459-466 [459-61] 
  6. ^ Darwin 1859, s. [3]
  7. ^ Darwin 1859, ss. 197–198
  8. ^ Swallow JG, Garland T, Jr. (2005). Selection experiments as a tool in evolutionary and comparative physiology: insights into complex traits—an introduction to the symposium. Integr Comp Biol, 45:387–390.PDF 16 Eylül 2006 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
  9. ^ Garland T, Jr. (2003). Selection experiments: an under-utilized tool in biomechanics and organismal biology. Ch.3, Vertebrate Biomechanics and Evolution ed. Bels VL, Gasc JP, Casinos A. PDF 23 Eylül 2015 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
  10. ^ Garland T, Jr., Rose MR, eds. (2009). Experimental Evolution: Concepts, Methods, and Applications of Selection Experiments. 28 Ekim 2009 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. University of California Press, Berkeley, California. In press.

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.

<span class="mw-page-title-main">Rekombinant DNA</span> Moleküler düzeyde insan eliyle oluşturulan ve yeni DNA dizileri üreten DNA molekülleri

Rekombinant DNA teknolojisi, doğada kendiliğinden oluşması mümkün olmayan, çoğunlukla farklı biyolojik türlerden elde edilen DNA moleküllerinin, genetik mühendislik teknolojisiyle kesilmesine ve elde edilen farklı DNA parçalarının birleştirilmesi işlemlerini kapsayan bir teknolojidir. Rekombinant DNA ise; bu işlem sonucu üretilmiş olan yeni DNA molekülüne verilen isimdir ve kısaca rDNA olarak yazılır.

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">Plazmid</span> Hücre içindeki küçük DNA molekülü

Plazmidler; bakteriler, arkeler ve ökaryotlar arasında birçok mikroorganizmada bulunan dairesel veya çizgisel ekstrakromozomal replikonlardır. Bakterilerin genetik bilgiyi aktarması, hızlı evrimleşmelerini ve adaptasyonlarını kolaylaştırması için önemli araçlardır. Hedeflenen genleri ekleyerek, değiştirerek veya silerek mikroorganizmaları manipüle etmek ve analiz etmek için önemli araçlar olarak hizmet eder. Prokaryotik hücrelerde bulunurlar ve kromozomlardan bağımsız olarak çoğalırlar. Ek olarak, plazmidler hücreler arasında aktarılabilir, bu da onları prokaryotik evrimde önemli itici güçler olarak kabul eder ve onları yanal gen aktarımına aracılık eden güçlü ajanlar yapar. Antibiyotik direnci gibi yeni işlevler sağlayarak konakçı evrimini hızlandırmakla kalmazlar, aynı zamanda artan gen ifade seviyeleri ve kopya sayısı değişiklikleri yoluyla mutasyonların edinim oranlarına da yol açabilirler. Plazmid genomları genellikle, aynı aileden ilgili plazmidler arasında korunan ve replikasyon ve hareketlilik gibi önemli plazmide özgü işlevlerle ilişkili çekirdek lokusların bir omurgasını içerir. Etkili yatay gen transfer (HGT) vektörleri olarak görev yapar.

<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">Doğal seçilim</span> fenotipteki farklılıklar nedeniyle bireylerin farklı şekilde hayatta kalması ve üremesi; evrimin temel mekanizması

Doğal seçilim, canlıların fenotiplerindeki farklılıklardan ötürü hayatta kalma şansının ve üreme başarısının değişkenlik göstermesidir. Evrimin esas mekanizmalarından biri olup, bir popülasyonun nesiller boyunca karakteristik olan kalıtsal özelliklerindeki değişimdir. Charles Darwin, kendi görüşüne göre kasıtlı olarak gerçekleştirilen yapay seçilime karşılık kendiliğinden gerçekleşen "doğal seçilim" terimini popülerleştirmiştir.

Bakteriyel konjugasyon hücre teması yoluyla bakteriler arasında genetik malzeme aktarımıdır. Transformasyon ve transdüksiyon gibi bu da bir yatay gen transferi mekanizmasıdır.

<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.

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

Model canlı veya model organizma, belirli biyolojik olayların anlaşılması için yapılan deneylerde yaygın olarak kullanılan canlılara verilen genel isimdir. Bu canlılarda çalışılarak bulunması ümit edilen keşiflerle, canlılardaki diğer süreçlerin de açıklanacakları düşünülmektedir.

Moleküler biyolojide transformasyon, bir hücrenin içine dışarıdan bir DNA parçasının girmesi ve hücrenin genomuyla bütünleşmesi sonucu hücrede gerçekleşen genetik değişikliğe denir. Hücre dışında bulunan serbest DNA parçaları ancak uygun haldeki bakteri, mantar, alg, maya ya da bitki hücrelerine girebilir. Doku kültüründeki ökaryotik hayvan hücrelerinde gerçekleşen transformasyona ise özel olarak transfeksiyon denir. Sıfat hali olarak, yani "transformasyona uğramış" anlamında, 'transforme' kelimesi kullanılır.

Genetik çeşitlenme veya rekombinasyon, genetik materyalin bir zincirinin kırılması ve sonrasında farklı bir DNA molekülüne katılmasıyla oluşan süreçtir. Ökaryotlarda çeşitlilik genellikle mayoz sırasında, kromozom çiftleri arasındaki kromozomal parça değişimiyle meydana gelir. Bu süreç döllerin ebeveynlerinden farklı gen dizilimlerine sahip olmasına ve daha önce olmayan yeni alleler üretmesine öncülük eder.

Kalıtım, fenotipik özelliklerin ebeveynlerden yavrulara aktarılmasıdır. Oluşan hücreler veya organizmalar, ebeveynlerinin genetik bilgisini eşeysiz üreme ya da eşeyli üreme yoluyla edinirler. Kalıtım yoluyla bireyler arasındaki farklılıklar birikebilir ve bu durum türlerin doğal seçilim yoluyla evrimleşmesine neden olabilir. Biyoloji biliminde kalıtım çalışmaları genetik olarak adlandırılır.

Evrimsel faktör veya evrim faktörü, biyolojide bir popülasyonun gen havuzunu ve sahip olduğu gen varyasyonlarının tümünü etkileyen ve değiştiren tüm faktörlere ve evrimsel süreçlere denir.

Gen akışı veya gen göçü, popülasyon genetiğinde, gen alellerin bir popülasyondan diğerine aktarılmasıdır.

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. Bu tanıma göre, altrüizm (fedakarlık), dayanışma gösteren canlı için ilk bakışta doğrudan yararı olmayan bir karşılıklı yardımlaşma şeklidir. Hem yardımda bulunan, hem de yardım alan canlı için doğrudan faydaları olan karşılıklı yardımlaşma davranışları ise "karşılıklı yararlı" davranışlar olarak tanımlanır. 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.

<span class="mw-page-title-main">Genetik varyasyon</span> Genetikte popülasyonlar arasında ortaya çıkabilen, tür içerisinde veya gen alellerinde gözlemlenen farklılıklar

Genetik varyasyon, genetikte popülasyon içinde ya da popülasyonlar arasında ortaya çıkabilen, tür içerisinde veya gen alellerinde gözlemlenen farklılıklardır. Genetik varyasyon, doğal seçilim için "hammadde" sağladığından önem taşır. Genetik varyasyon, bir genin dizilimlerinde meydana gelen değişimler olan mutasyon sebebiyle meydana gelirler. Poliploidi veya poliploitlik kromozomlarda oluşan mutasyona bir örnek olarak verilebilir. Poliploidi, bir hücrenin ya da organizmanın, her bir kromozomununun ikiden fazla kopyasına sahip olması durumudur. Organizmalar çoğunlukla diploit olmakla birlikte, hücre bölünmesinin olması gerektiği gibi gerçekleşmemesi sonucu, poliploit hücre ve organizmalar ortaya çıkabilir.

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.

Genetik bariyer, aynı popülasyon içerisinde yaşayan farklı türler arasındaki genetik izolasyon mekanizmasıdır. Bu düşünceye göre dünya üzerinde yaşamış ve yaşamakta olan tüm canlıların genetik yapısını koruyan bir mekanizma vardır. Bu sayede türler, kendi soyuna ait kalıtım bilgisini, nesiller boyunca sağlıklı bir şekilde aktarabilmişlerdir. Paleontolojik bulgularda karşılaşılan neredeyse hiç değişlik görülmeyen canlıların arkasında yatan genetik mekanizmanın da "genetik bariyer" olduğu düşünülmektedir G.Mendel'in kalıtım kanununa göre canlılar, ebeveynlerden gelen genlerin çaprazlanması ile tür içerisinde çeşitlenirler. Birden fazla farklı türün yaşadığı aynı popülasyonda ise türler arası gen transferi doğal yollarla pek mümkün olmaz. Farklı türlerin üremesini engelleyen çeşitli engeller mevcuttur.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.