Charles Darwin’in henüz 22 yaşında iken Beagle isimli gemi ile çıktığı ve neredeyse 5 yıl süren yolculuğu, genç doğa tarihçisi için önemli bir eğitimdi. Yolculuk sırasında topladığı canlı türlerinin çeşitliliği ve bulundukları ortamlara dair yaptığı gözlemler, meşhur çalışması Türlerin Kökeni’ne giden yolda çok önemli bir etkendi.
Uzun yolculuğun duraklarından birisi de, 19 adet volkanik adadan oluşan, Galápagos olmuştu. Darwin, 1835 yılında Karaya çıktığı adaların üçü üzerinden topladığı 31 ispinoz kuşunu koleksiyonuna katıp farklı gaga yapılarını gözlemişse de, bu konuya çalışmalarında pek değinmemişti.
‘GALÂPAGOS İSPİNOZLARI'NDAN 'DARWİN İSPİNOZLARI'NA DOĞRU
‘Galápagos ispinozlarının, ‘Darwin’in ispinozları’ ismi ile anılmaya 1930’larda Percy Lowe isimli kuşbilimci tarafından başlatıldığı biliniyor. Diğer taraftan, Lowe, “Darwin’
in ispinozları doğal seçilimin konusu değil” diye talihsiz bir sonuca ulaştığından, bilim tarihinde negatif bir sonuç ile anılıyor.
İspinozların, Darwin'in adı ile gerçek anlamda anılmaya başlanmaları ise, kuşların gaga biçimlerini ve vücut boyutlarını inceleyen, ve ölçümlerini evrimsel biyoloji bağlamına başarıyla oturtan evrimsel biyolog David Lack sayesindedir. Lack, alanında bir klasik olan ‘Darwin’in İspinozları’ (“Darwin’s Finches”) isimli kitabı ile yeni türlerin evrilmesi (türleşme) ve evrimsel uyarlanma üzerine önemli katkılar sunarken, ada üzerinde bulunan ispinoz kuşlarının Darwin’e ithafını perçinleyen kişi oluyor.
Lack’ın ardından, Darwin’in ispinozları konusunda bayrağı 1973 yılında devralan Rosemary ve Richard Grant çifti oluyor. Evrimsel değişimin matematiksel bir kesinlik olduğunu ispinoz topluluklarında yıldan yıla gerçekleşen değişimler ile gösteren ve adalarda bulunan ispinozların nasıl çeşitlendiklerini gösteren çalışmaları ile evrimsel biyoloji tarihine şimdiden geçmiş iki isim, Rosemary ve Peter çifti. (Rosemary Grant ve Peter Grant Galápagos adalarında çalışırken, 2012. Görsel galapagosexpeditions.com’dan alınmıştır.)
DNA VERİSİNE GÖRE İSPİNOZLAR SON 300 BİN YIL İÇERİSİNDE HIZLA ÇEŞİTLENİYOR
Rosemary ile Peter’ın katkı sunduğu ve Galápagos adalarında bulunan tüm ispinoz türlerinin genom dizisinin paylaşıldığı Şubat 2015 tarihli yeni bir çalışma ile ispinozların evrimine dair yeni veriler eklendi.
DNA dizi karşılaştırmalarından çıkan ilk bilgiye göre, Darwin’in ispinozları, bugün gördüğümüz tür çeşitliliğine doğru ilk önemli farklılaşmayı 900 bin yıl kadar önce yaşıyor. Genom dizi verisine göre, bugün adada bulunan çok çeşitli kuş türlerine doğru hızla gerçekleşen değişim ise 300 bin ve 100 bin yıl arası öncesi aralığa denk gelmekte.
GAGA BİÇİMİNİ BELİRLEYEN GEN BÖLGELERİ
Genom dizisinin sunduğu diğer bir veri ise gaga biçimleri üzerine. İspinozların gaga biçimleri arasındaki en belirgin ayrım, sivri ve küt olarak sınıflanmakta. Küt gagalı kuşlar, fiziksel olarak kuvvet gerektiren, sert tohumlu gıdalar ile beslenmeye doğru uyarlanıyorlar. Sivri ve uzun gagalı (kaktüs ispinozu gibi) kuş türleri ise, ağaçların nektarları, meyve, böcek gibi gıdalar ile beslenmeye uyarlanıyorlar.
Çalışmada, bu iki farklı gaga biçimine sahip bireyler alınıp, DNA üzerinde en önemli farkların bulunduğu bölgeler karşılaştırıldığında, ALX1isimlibir gen bölgesinin, küt ve sivri gagalı ispinoz türleri arasında farklı DNA harflerini içerdiği görülüyor. Gaga biçimi aynı olan bireyler ilgili DNA bölgesinde aynı harfleri içeriyorlar. Bu da gaga biçimini kontrol eden en önemli gen bölgelerinden birisinin ALX1 olduğunu gösteriyor.
ALX1 DNA bölgesine ek olarak 14 farklı bölgenin gaga biçimini belirlemede önemli olduğu, sivri ve küt gagalı kuşlar arasında farklandığı not ediliyor.
Resimde küt ve sivri gaga biçimlerine sahip iki farklı ispinoz türü (Görsel: Peter Grant ve Arkhat Abzhanov)
GALÂPAGOS: TÜRLEŞME VE MEZEZLEŞME ÇALIŞMALARI İÇİN DOĞAL BİR LABORATUAR
Galápagos adaları iklim değişiminin çok hızlı gerçekleştiği bir konumda bulunuyor. Kısa aralıklarla kuraklık ve sel gibi uç iklim olayları tekrarlanmakta.
İklim şartları yumuşak iken kendi türleri ile çiftleşen ispinozlar, kuraklık veya sel gibi zorlayıcı şartlarda kendilerinden farklı olan toplulukların bireyleri ile çiftleşiyorlar. Bir ispinoz türü nüfus olarak az kaldığında ve yok olma tehlikesiyle karşılaştığında, az nüfusa sahip türün dişileri, nüfus olarak adada yoğun bulunan diğer türler ile çiftleşmeye başlayabiliyor. Sonuçta melezleşme ispinozlara, doğanın önlerine aniden çıkardığı sorunları yok oluşa gitmeden aşma şansı verebiliyor.
Çalışmada, DNA üzerinde kuraklığa uyarlanım da etkili. ALX1gibibölgelerin, melezleşme sonucu türler arasında “paylaşıldığı” gösterilmekte.
Sonuç olarak, Darwin'in ispinozları üzerine, 1940’larda David Lack ile başlayan ve 1970’lerden itibaren Grant çifti ile devam eden çalışmalar, adalardaki son 900 bin yıldır gerçekleşen evrimsel çeşitlenmenin sadece 75 yıllık kısa bir dilimini belgelese de, türleşme ve doğal seçilime dair çok önemli veriler sunmuştu. Bu çalışma ise, genom dizisi ile, daha önce yapılan birçok gözlemi desteklemesi yanında, geçmişe dönük izleri, örneğin evrimsel çeşitlenmenin hızlandığı dönemlerin tarihlenmesine ve çevresel uyarlanımda önemli gen bölgelerine dair yeni ve değerli bilgiler sunmakta.
İlgili makale:
Lamichhaney, Sangeet, vd. Evolution of Darwin's finches and their beaks revealed by genome sequencing.Nature. 518.7539 (2015): 371-375.
Ek kaynak:
Jonathan Weiner. The Beak of the Finch. (2014 baskısı) Vintage.
http://www.bilimsol.org/bilimsol/molekuler-biyoloji/darwin-in-ispinozlar...