Türler Hiçbir Zaman Temas Kurmadan Birlikte Evrimleşebilirler
Evrim yalnızca rakiplere, avcılara veya birbirine çarpan eşlere tepki vermez. Yeni bir çalışmada gösterildiği gibi, dalgalanmalar çevrede hareket edip yolları hiç kesişmeyen türlere ulaştığında da tepki verebilir ve evrimleşebilir.
Araştırmacılar büyük sonuçları olan basit bir soruyu araştırdılar: Bir tür, başka bir türle yüz yüze görüşmeden onun evrimini değiştirebilir mi?
Ekip, bir türün diğerini doğrudan temas yerine üçüncü bir tür aracılığıyla veya çevreyi değiştirerek etkilediği dolaylı ekolojik etkileri inceledi. Bu etkiler, kara böceklerinin suda otlayan hayvanları şekillendirmesi gibi habitat sınırlarını bile aşabilir ve avlanma veya rekabet gibi bariz etkileşimlerin aksine, genellikle fark edilmezler.
Çalışma , Johannes Gutenberg Üniversitesi Mainz’den Shuqing Xu liderliğinde yürütüldü ve evrimi yalnızca küçük laboratuvar kaplarında değil, doğal ortamlara yakın ortamlarda test etme geleneğini sürdürüyor.
Deneysel göletler evrimi izliyor
Araştırmacılar, doğayı taklit ederken dikkatli ölçümlere olanak tanıyan kontrollü deney havuzları olan büyük açık hava mezokozmosları kurdular. Bu sistemler, birçok doğal süreci kapsayacak kadar büyüktü ve aynı zamanda net testler için yeterince kontrollüydü.
Her gölet yaklaşık 4.000 galon su, su bitkileri, algler ve minik kabuklu su piresi içeriyordu . Araştırmacılar, bazı göletlere su mercimeğiyle beslenen yaprak bitleri eklediler ve diğerlerini yaprak biti olmayan kontrol göletleri olarak tuttular.
Bu, hiçbir zaman doğrudan bağlantılı olmayan iki dünya yarattı, çünkü yaprak bitleri yüzen makrofitler (su mercimeği gibi daha büyük su bitkileri) üzerinde yaşarken, zooplankton ve Daphnia (küçük sürüklenen hayvanlar) ile fitoplankton (mikroskopik algler) aşağıda yüzüyordu.
Xu, “Karada yaşayan yaprak bitlerinin, küçük bir su canlısı olan Daphnia’nın evrimini etkilediğini gösterdik , her ne kadar iki tür hiçbir zaman temas etmemiş olsa da,” dedi.
Araştırmacılar, çevresel ve genetik değişimleri aynı anda dikkatlice takip ettiler. Göletler, ekibin tahmin yürütmeden neden-sonuç ilişkisi kurmasını sağladı.
Besinler ve ısı değişimi
Yaprak bitleri su mercimeğini yoğun bir şekilde tükettiğinde, yüzen bitki zayıfladı. Daha az örtüyle, suya daha fazla ışık nüfuz etti ve gölet fitoplanktonu gelişti; bu da Daphnia için ekstra besin sağladı .
Sonuç olarak , kontrol grubuyla karşılaştırıldığında yaprak biti havuzlarındaki Daphnia sayısında sürekli bir artış ve besin maddelerinde ve su sıcaklığında ölçülebilir değişimler meydana geldi.
Örneğin, toplam fosforda yaklaşık yüzde 71,5’lik bir artış oldu, ayrıca su altı ışığı arttı ve sıcaklıkta küçük bir artış oldu.
Türler baskı altında evrimleşir
Evrim, DNA’da parmak izleri bırakır. Tüm genom dizilimi, yaprak biti göletlerindeki Daphnia ile kontrol göletlerindeki Daphnia’nın birçok genomik bölgede farklılaştığını ve önemli ölçüde farklı SNP’lerin oranının bir yıldan diğerine arttığını gösterdi .
Deney boyunca popülasyon farklılaşması arttı ve ekip, güçlü tedavi farklılıklarına sahip yüzün üzerinde varyant tespit etti.
Bu genom çapındaki sinyaller, Daphnia’daki iyi bilinen direnç loküslerini takip eder ve değişen çevreye yanıt olarak adaptif değişimi destekler.
Uyumun bir bedeli vardı
Nakil testleri, gözlemlenen genetik değişimin yararlı mı yoksa sadece rastgele bir kayma mı olduğunun kesin kontrolünü sağladı.
Yaprak biti havuzlarında evrimleşen su piresi, kontrol havuzlarına göre yaprak biti havuzlarında daha iyi performans gösterdi.
Bir takas söz konusuydu: Aynı yaprak biti gölet soyları, kontrol koşullarına taşındığında daha kötü performans gösterdi; bu, genellikle hızlı adaptasyonun ardından gelen klasik bir uzmanlaşma maliyetiydi.
Tür değişimleri dalgalanmalara yol açıyor
Alg besinlerinin kalitesi, miktarı kadar önemlidir. Bazı siyanobakteriler Daphnia için yetersiz besin sağlar, hatta zararlıdır ve deney sırasında sayıları değişmiştir.
Bağımsız çalışmalar bunun neden önemli olduğunu açıklıyor: Siyanobakteriler Daphnia’nın işlemesi için zordur ve kabukluların ihtiyaç duyduğu temel lipitlerden yoksundurlar.
Su sütunundaki bu değişimler Daphnia ile sınırlı kalmadı . Dışarıya doğru yayılarak su mercimeğini değiştirdi ve daha önceki otçulların şekillendirdiği göletlerde gelişen yaprak bitlerinin büyümesini hızlandırdı.
Bu tür iki aşamalı yankılar ekolojik teoriyle örtüşüyor ve bir ekosistemin bir bölümündeki evrimsel değişimlerin doğrudan temas olmadan diğerlerine nasıl yansıyabileceğini gösteriyor.
Türler topluluklar arasında evrimleşir
Ekologlar uzun zamandır evrimi şekillendiren şeyin sadece çiftler arası karşılaşmalar değil, etkileşim ağları olduğundan şüpheleniyorlar.
Geçmişte yapılan araştırmalar, doğrudan etkileşimde bulunmayan türlerin bile mutualist ağlar üzerinden özelliklerinin evrimleşmesini sağlayabildiğini gösteriyor.
Lepisteslerle yapılan deneyler, adaptasyonun sadece balıkların kendisini değil tüm ekosistemleri değiştirdiğine dair erken kanıtlar sundu; yerel olarak adapte olmuş balıklar besin döngüsünü, algleri ve çevrelerindeki diğer organizmaları değiştirdi.
Daphnia bu tabloya bir boyut daha ekliyor. Yavaş olmaktan çok uzak, çevresel değişikliklere sadece birkaç nesil içinde tepki verebiliyorlar ve genetik değişimleri topluluklar arasında dalga dalga yayılıyor.
Modern genomik, Daphnia’nın güçlü baskılara ne kadar hızlı uyum sağladığını ortaya koyuyor ve hızlı evrimin nadir bir gürültü değil, tatlı su sistemlerinin ortak bir özelliği olduğunu doğruluyor.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Türler Hiçbir Zaman Temas Kurmadan Birlikte Evrimleşebilirler