EVRİMİN MEKANİZMALARI
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
cetvel üzerinde sıralanabileceğine inanmaktaydı , daha sonra buna scala natura
(Doğanın cetveli) adını verdi.C. Linnaeus sınıflandırma birimlerini keşfetmekle
birlikte canlıların birbirinden ayrı oluştuklarına inanıyordu.
anlamıştır.Bir katmandan diğerine geçiş sırasında yeni türlerin ortaya çıkması bazıları
nın yok olması ona göre bu zamanlarda sel veya kuraklık gibi büyük yok oluşların
gerçekleştiğine inanmasını sağlamıştır.(Katastrofizm)
büyük bir değişikliğin , yavaş işleyen fakat sürekli olan süreçlerin birikim ürünü
olduğunu kabul etmektedir.
savunmuştur.
olduğunu ve jeolojik süreçlerin devamlılık gösterdiğinin anlaşılmasını sağlamıştır.
özellikler kalıtsal olarak döllere aktarılabilir.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
dölünün birikim ürünü olarak kademeli olarak geliştiğini sandı.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
olduğu fikrini sınamasına yol açmıştır.
ve benzerliklerin nasıl gerçekleştiğini inceledi.Lyell’in jeolojik fikirlerini benimseyerek
dünyanın birkaç bin yaşında olamayacak kadar yaşlı olduğuna ve sürekli olarak
değiştiğine inandı.
lara ulaşmıştır) Türlerin Kökeni adlı eserini 1858 yılında yayınladı.
nu ve evrimleşmenin mekanizması olarak doğal seçilimin gerçekleştiğini.Doğal
seçme , üremedeki farklı başarı üzerine dayanır, çevrenin destekleyebileceğinden
çok sayıda döl oluştuğunda , bunlar arasındaki kalıtsal çeşitlilikden dolayı çevreye
uygun bireyler seçilir diğerleri ölür.Bu doğal seçilim sonucu çevreye uyumlu
bireyler hayatta kalmış olur.(Adaptasyon)
1.DARWİN’İN CANLILAR HAKKINDAKİ GÖRÜŞÜ
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
deneyim ,yeni türlerin atasal formlardan zaman içerisinde gittikçe biriken uyumsal
özellikler sayesinde ortaya çıktığı şeklindeki görüşünü oluşturmak için zemin
hazırlamıştır.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
EVRİMLEŞME VE DOĞAL SEÇİLİM
için ortak bir ata yer alır.Asya fili ve Afrika fili gibi birbiriyle yakın ilişkisi olan türler
birbirlerine çok benzerdirler, çünkü onlar nispeten yakın zamanda ortak atadan dalla
nıncaya kadar aynı soy hattını paylaşmışlardır.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
Doğal seçme ve Adaptasyon
Gözlem 1:Tüm türler , büyük üreme potansiyeline sahiptir.
Gözlem 2:Mevsimsel dalgalanmalar dışında, populasyonlar büyüklük açısından kararlıdır.
Gözlem 3:Çevresel kayanaklar sınırlıdır.
Çıkarsama 1:Çok fazla bireyin doğması aralarında bir mücadele oluşturur ve yavruların
çok az bir kısmı hayatta kalır.
Gözlem 4:Populasyondaki bireyler arasında çeşitlilik vardır ,birbirlerinin aynısı değillerdir.
Gözlem 5:Bu çeşitliliğin (Varyasyon) çoğu kalıtsaldır.(Anatomik farklılıklar gibi)
Çıkarsama 2:Hayat mücadelesi rastgele değildir, kalıtsal yapısı çevreye en uygun birey
lerin döl verme şansları daha yüksektir.
Çıkarsama 3:Bireylerin hayatta kalma ve üreme yeteneklerinin birbirine eşit olmaması
populasyonda gittikçe bir değişmenin ortaya çıkmasına yol açacak ve
elverişli özellikler gelecek kuşaklarda birikecektir.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
Yer
lahanası
Vahşi hardal
Suni seleksiyon
sonuçlanan seçilimdir.Farklı bölümlerde besin depolarına göre seçilmeleri
böyle dallanan bir tür oluşumuyla sonuçlanmıştır.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
Doğal seleksiyona örnekler
dirençli genlere sahipti.Bunlardan üreyen bireyler avantajlı konuma geçerek ortamdaki
bir değişikliğe karşı uyum sağlamıştır.Bir böcek öldürücü ilaç dirençli birey yaratmaz
zaten mevcut olan dirençli böcekleri seçer.
dirençli virüslerin çok az bir kısmı ,tedavinin başlangıcında mevcuttur , fakat doğal
seçme zamanla onların oranını arttırır.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
Evrimin bazı kanıtları
türler daha önce mevcut
olan benzerlikleri göster
melidir.Ortak atadan gelen
karakterlerdeki benzerlik
homoloji olarak bilinir.
üyeleri ,iskeletin aynı
elemanlarından oluş
muştur.Her bir türde
gördükleri farklı işlevler
nedeniyle temel yapı
değişikliğe uğramıştır.
bazı yılanların iskeletlerinde yürüyen atalarının bacak kemikleri ve kalça kemeri
körelmiş olarak varlığını sürdürmektedir.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
yakından uyuşan DNA sıra
dizisi olan gen ve protein seri
lerine sahipseler , bu diziler
büyük bir olasılıkla ortak bir
atadan kopyalanmıştır.
göre oluşturulan soy ağaçların
anatomik ve fosil benzerliklerine
göre oluşturulan soy ağaçlara
benzerlik gösterdiği günümüzde
tespit edilmiştir.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
Avustralya üzerinde , izole
olması nedeniyle evrim geçirmiş
oldukça fazla çeşitlilik gösteren
keseli memelilerin bir örneğidir.
da yaşayan bir plasentalı meme
li olan uçan sincaba benzerliği
yakın evrimsel akrabalık ilşkisin
den dolayı değil, benzer çevre
koşullarına uyum sonucu gelişen
konvergent evrim nedeniyledir.
ilk olaydır.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
oluşmuş olsaydı aynı yaşa sahip
kayaçlarda fosillerinin olması
gerekirdi.Oysa bilinen en eski
kayaçlarda sadece prokaryotik
fosiller bulunmuştur.Diğer evrimsel
ağaçlara uygun olarak balıklar
amfibiler , sürüngenler ,kuşlar ve
memeliler sırayla yeryüzünde
görülmeye başlanmıştır.
karasal ortamda yaşayan atasal formlardan evrimleştiğini göstermektedir.Biraz daha
yaşlı fosil olan Ambulocetus balinasında bulunan fosilleşmiş arka bacaklar ise daha
güçlüdür.Çünkü bu canlı zamanın bir kısmını karada , bir kısmını suda geçirmiş
olabilir.
Fosiller
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
2.POPULASYONLARIN EVRİMİ
gen havuzu adı verilir.
bakılmaksızın her lokus bir bireyin genomunda çift olarak görülür.
tanımlar(Evrimleşmeyen)
allelerin açılım ve rekombinasyonu(Yeniden düzenleme) dışındaki herhangi bir
faktör tarafından etkilenmediği sürece , kuşaklar boyunca sabit kalacağını ifade
eder.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
renkli olduğunu varsayarsak.Kırmızı genin (R) beyaz ( r) üzerine baskın olduğu
ortaya çıkar.
100 bireyden X X=2000/500 = % 4 = 0,04 (rr) r=0,2
için p(Dominantlar için) harfi diğeri için q(Resesifler) harfi kullanılır.Bir lokus için
tüm olası allelerin toplam frekansları p+q=1 dir.Bizim örneğimizde r= 0,2
q=0,2 dir p+q=1 den p+0,2=1 p=1-0,2= 0,8 olarak bulunur.
alleleri taşıyan yumurtaların döllenmesi sonucu bulunur.
Rr * Rr
p + 2pq + q =1
(p) (q) (p) (q) RR genotipin Rr genotipinin rr genotipin
R r R r frekansı frekansı frekansı
(p ) (pq) (pq) (q ) Kırçiçekleri için bu oranlar
RR Rr Rr rr 0,64 + 0.32 + 0.04 =1 dir.
2
2
2
2
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
Bir populasyonun Hardy-Weinberg dengesi içerisinde kalabilmesi için beş temel koşul
1)Çok geniş populasyon büyüklüğü:Küçük populasyonlarda genetik sürüklenmeler
sonucu gen feransları değişirken büyük populasyonlar da bu değişme görülmez.
2)Göç olmaması:Göçler sonucu populasyonlardaki gen frensları değişebilir.
3)Mutasyon olmaması:Allel genler birbirlerine dönüşebilirse frekanslar değişir.
4)Rasgele eşleşme:Eğer bireyler belirli bir genotipe sahip bireylerle eşleşmeyi
tercih ederse bundan bireylerin frekansları etkilenir ve değişir.
5)Doğal seçilim olmaması:Genotiplerin farklı yaşama ve üreme başarısı bunların
frekansını değiştirir.
Bu nedenle , gerçekte herhangi bir doğal populasyonun Hardy-Weinberg
dengesinde olmasını bekleyemeyiz.Ve bir gen havuzunun kararlığından yani Hardy-
Weinberg dengesinden sapması genellikle evrim ile sonuçlanır.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
Örnek 1 :1000 kişiden oluşan bir populasyonda 160 kişinin Rh(-) kan grubundan
olduğu tespit ediliyor.Buna göre.
a)Rh(+) geninin frekansı b)Homozigot dominant bireylerin frekansı
c)Heterozigot bireylerin frekansı d)Dominant bireylerin frekansı
1000 kişiden 160 tanesi Rh(-) ise
100 “ X X=%16 q= %16 q=0.16 q=0.4
2
2
2
2
2
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
Örnek 2: Bir toplumda A genin frekansı 0.2,B geninin frekansı ise 0.5 tir.Buna göre
bu toplumda A kan gruplu bireylerin frekansı nedir ?
(p + q + r) =1= p + q + r + 2pq + 2pr + 2qr dir. Çok allelik
A , B , O AA BB OO AB AO BO
p + q + r =1 den 0.2 + 0.5 +r= 1 r=0.3 (O geninin feransı)
A kan gruplu bireyler AA+AO = (0.2) + 0.2*0.3 = 0.04 +0.06= 0.10
2
2
2
2
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
Mikroevrimin nedenleri
Bu değişimler mikroevrim olarak adlandırılır.Bir populasyondan allel ve genotip
frekansları değişimini kuşaklar boyunca izleyecek olursak bazı lokuslardaki genle
rin dengede kaldığını , başka lokuslardaki allel frekanslarının ise değişmekte olduğu
görülür.Böyle bir populasyon evrimleşmektedir.
a)Genetik sürüklenme
b)Doğal seçilim
c)Gen akışı
d)Mutasyon dur.
Doğal seçilim populasyonun çevresine olumlu olarak uyabilmesini sağlayan
en önemli faktördür.Diğer mikroevrim yolları olumlu ya da olumsuz olarak populas
yon üzerine etki edebilir.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
Genetik sürüklenme
yeterince geniş bir populasyon büyüklüğüdür.Küçük bir populasyon gen havuzu
örneklem hatası nedeniyle bir sonraki kuşakta tam olarak temsil edilmeyebilir.Bu
durum az sayıda örneklemli yazı-tura atma durumundaki düzensizlik ile analogdur.
Kuşak 1 Kuşak 2 Kuşak 3
p(R)=0.7 ve q(r)=0.3 p=0.5 q=0.5 p=1.0 q=0.0
sürüklenme bazı allelleri ortadan kaldırabilir.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
Doğal seçilim
daha fazla yavru meydana getirirler.Üreme becerisindeki bu farklılık Darwin’in
ifade ettiği doğal seçilimdir.
dikkatini çekmektedir ve tüketilmektedirler.Bu nedenle kırmızı çiçekli(RR ,Rr) bitkiler
daha fazla yavru meydana getirme olasılığına sahiptirler.
Gen akışı
arasında göç etmesi sonucu yani gen akışı ile de allel kazanabilir ya da kaybedebilir.
Mutasyon
desi olarak görev yapan,genetik çeşitliliğin(Varyasyon) esas kaynağını oluştururlar.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
DOĞAL SEÇİLİMİN HAMMADDESİ, GENETİK VARYASYON
çıkar.Bir populasyonda gözlenen tüm varyasyonlar kalıtsal olmayabilir.Örneğin
vücut geliştiriciler fenotipi değiştirirler.
kısa bitkilerden uzun bitkilere kadar sürekli değişkenlik gösterir.Nicel varyasyon
genellikle çok genli kalıtımı yani tek bir fenotipik karakter üzerine iki ya da daha
fazla genin eklentisini belirtir.
farklı formlara morflar denir.Bu morflar dikkat çekecek kadar yüksek frekansta
bu populasyonda temsil ediliyorsa bu populasyona bu karakter bakımından
polimorfik denir.Örneğin insanda çillerin bulunup bulunmaması, ABO kan grupları
Polimorfizm boy gibi insanlar arasında belirli bir devamlılık gösteren karakterlere
değil , yalnızca belirgin olarak ayrı olan karakterler için kullanılır.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
varyasyona yani populas
yonlar arası gen havuzu
varyasyonuna sahiptir.
boyunca herhangi bir
özellikteki kademeli
değişimi ifade edecek
varyasyon tipine klin denir.
ortalama boyu yüksekliğe
bağlı olarak artmaktadır.
enlem derecesi ile kademeli bir biçimde artmaktadır.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
Mutasyon ve Eşeysel rekombinasyonlar genetik varyasyon oluştururlar
çıkabilir.Üreme hücrelerinde meydana gelen mutasyonlar kalıtsaldır.Mutasyonlar
çok az bir oranda faydalı olabilirler.Çok kısa üreme döngülerine sahip mikro
canlılarda (HIV gibi) mutasyonlar genetik varyasyon oluşturmada daha etkilidir.
farklılıklarını her bir bireyin gen havuzunun aldığı allellerin rekombinasyonuna
borçludurlar.Eşeysel birleşme alleleri karıştırır ve bireysel genotipleri belirlemek
üzere rastgele dağıtır.
sperm ve yumurtanın rastgele birleşmesi bir sonraki kuşakta ellel çeşitliliği yaratır.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
Seçilim tipleri
gösteren bir fare populasyonunda
mikroevrim.
tipi tercih ederek değiştirmektedir.Bu durumda
eğilim büyük bir olasılıkla büyüyen ağaçların
yaptığı gölge nedeniyle koyulaşan bir alanda
daha koyu renkli bireyler yönündedir.
ki tipleri tercih eder.Burada çok
açık ve koyu renkli farelerin
frekansı artmıştır.Büyük bir
olasılıkla, fare populasyonu koyu
kayalar ile bezenmiş açık renkli
bir toprağa sahip alanda
yaşamaktadır.
seçilim uç örnekleri populas
yondan ayıklamakta ve
bu durumda açık ve koyu
renkli bireyler elenmekte
dir.Eğilim fenotipik varyas
yonu azaltmakta ve statü
koyu koruma yönündedir.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
3.TÜRLERİN KÖKENİ
aralarında üreme potansiyeline sahip
olan ve yaşayabilir,verimli döller meydana
getiren , fakat, diğer türlerin üyeleriyle
yaşayabilir ve verimli döller meydana
getiremeyen populasyon ya da populasyon
lar grubu olarak tanımlar.
göstermektedir.Anagenezis aynı zamanda
filetik evrim olarak bilinir ve değişikliklerin
birikmesiyle bir türün diğerine dönüşümü
demektir.
atasal türden bir ya da daha fazla
sayıda yeni türün tomurcuklanma
sıdır.Sadece kladogenezis , tür sayısı
nı arttırmak suretiyle biyolojik çeşitliliği
ilerletebilir.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
Prezigotik ve postzigotik engeller , biyolojik türlerin gen havuzlarını yalıtır.
bulunan iki tür populasyonun aralarındaki genetik alışverişi engeller.
engeller.
salarda değişik habitatlarda yaşamaları çiftleşmeye bir engeldir.
olduğu kadar aynı zamanda birbirine yakın akraba türleri arasında en önemli üreme
engelini oluşturur.
farklı zamanlarında ürüyorsa bu türlerin gametleri birbirleriyle karışamaz.Örneğin bir
Orkide cinsi olan Dendrobiumun üç türü aynı yağmur ormanında yaşamasına rağmen
farklı günlerde çiçek açtıkları için aralarında melezleşme olmaz.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
çifleşme engeli oluşturur.
tanıması yumurtayı saran kılıf üzerinde yer alan özgül moleküllerin varlığına dayanır.
Prezigotik engeller
durdurulur.
evreler de hibritin gelişmesi durabilir.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
oluştursalar bile bu bireyler büyük ölçüde kısırdır.Kromozom sayılarındaki farklılıklar
uygun mayoz oluşmasını engeller.At ile Eşeğin çaprazlanmasından oluşan katır
buna bir örnektir.
üreyebilselerde ikinci kuşak bireyler zayıf veya kısır olabilmektedirler.
Postzigotik engeller
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
Türleşme şekilleri
başlangıçta nasıl kesildiğine dayanılarak
iki genel türleşme şekli tanımlanır.
tarzında , türleşme olayı
coğrafik olarak birbirinden
ayrılmış populasyonlarda
gerçekleşir.
türleşme olayı yayılış alanları
coğrafik olarak üst üste
binen populasyonlarda
gerçekleşir.
faktörler gen akışını indirger.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
Adaptif dağılım
dağılım olarak adlandırılır.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
Türleşme olayından makroevrime
yapıların değişikliğe uğramış versi
yonlarıdır.Yeni biyolojik yapıların
çoğu, daha önce mevcut olan yapılar
dan birçok kademeden gelişmiştir.
evrimleşmenin tüm evreleri boyunca
organın işlevi değişmeden kalmıştır.
olan hayvanlarda , organlar daha
basit olanlardan tek bir sıçrama ile
evrimleşmemiştir, bu makroevrimin
her bir evresinde çalışan ve taşıyan
lara fayda sağlayan organların
artan uyumuyla gelişmiştir.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
Gelişimi düzenleyen genler
şekli zigotdan bir ergine değişirken , canlının
vücut yapısındaki değişikliklerin hızını, zama
nını ve modelini kontrol eder.
süresince farklı parçalarının oransal büyüme
hızına bağlıdır.Vücudun kendine özgü
formu almasını sağlayan bu oransal büyümeye
allometrik büyüme adı verilir.
daha hızlı büyür.Büyümenin bu nispi oranları
önemsiz ölçüde değişse bile , erginin vücut
yapısı önemli ölçüde değişir.Örneğin farklı
allometrik modeller, insan ve şempanze
kafataslarının birbirinden farklı biçimde
olmasına yardırm eder.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
Yerde yaşayan semender
Ağaç üzerinde yaşayan semender
morfolojide bir evrimsel gelişmenin olması
heterokroni örneğidir.Heterokroni ,
gelişimle ilgili olayların hızında ve zaman
lanmasında evrimsel değişikliğin olmasıdır.
ayak büyümesi için daha uzun bir zaman
peryodunun olması daha uzun ve az
kavrama özelliği olan parmak oluşumu
ile sonlanır.Ağaç üzerinde yaşayanlar
da ise tersi olur.
bir olasılıkla , ayak gelişiminin zamanlan
masını kontrol eden mutant allel genler
için seçilim olmuştur.Bu şekilde oransal
olarak küçük olan bir genetik değişme
makroevrime işaret eden önemli
morfolojik değişiklikle kendisini
gösterebilir.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI
yerleşimini ve organizasyonunu kontrol eden
genlerdeki değişikliklerden de kaynaklanabi
lir. Homeotik genler olarak bilinen genler
bir kuşakta bir çift kanadın ve bir çift bacağın
ya da bir bitkide çiçek kısımlarının nasıl
dizileceği gibi temel unsurları belirler.
de önemli etkilere sahiptir.Omrugalıların
evrimsel gelişiminde balıkların yüzgeçlerin
den dörtüyelilerin bacakları gelişmiştir.Kara
sal canlıların gelişiminde Hox geninin ifade
edilme bölgelerinde önemli değişiklikler
olmuştur.
evrimleşmesi , makroevrimde çok büyük
bir olaydır ve büyük bir olasılıkla Hox
genlerdeki değişiklikler ile bağlantılıdır.
www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI