Arama | Sözlükçe | Anasayfa |
E6:Eşey türleşme ve balık fiziği
Eşey, türleşme ve balık fiziğiMart 2009, Güncelleme Temmuz 2011
Bir prizmayı parlak bir cama tutmak optiğin temel bir ilkesini gösterir. Güneşimizden ışıyan düz beyaz ışık aslında gökkuşağındaki renklerden oluşmuştur. Havada iken bu ışık renkleri aynı şekilde hareket eder, ancak sudayken farklı renkler farklı yönlere gider. Su molekülleri, kırmızımsı ışığı emme eğiliminde olup mavi ışığın büyük su kitlesinin derinliklerine doğru yolculuğuna izin verir. Bu nedenle, derin okyanus suları mavi gözükür. Ama su, parçacıklarla bulandığı zaman her şey değişir. Balçık taşıyan bir nehiri ya da gölü düşünün. Bu tür çökelti parçacıkları, su moleküllerinin aksine, özellikle mavimsi ışığı emmede iyidirler. Yani güneş bulanık sularda parladığı zaman yüzeyde mavi ışık bulunur ama birkaç metre aşağıda mavi ışığın çoğu emilecek ve ana renk olarak kırmızımsı ışık içeri girecektir. Evrim bunun neresinde?Işığın fiziği sadece mavi suyun bize nasıl göründüğünü değil dünyanın okyanuslarında, göllerinde ve nehirlerinde yaşayan canlıların yemeklerini ve birbirlerini nasıl bulabildiklerini de etkiler. Bu da onların evrimini etkileyebilir. Doğal seçilim yerel çevre koşullarında iyi performans gösterecek kalıtsal özellikleri tercih eder. Örneğin pek çok balık türünde, yaşadıkları yerde mevcut ışık türünde iyi görmeleri için özellikle ayarlanmış bir görüş yetisi evrilmiştir. Ama basit bir uyarlanımın ötesinde, ışığın fiziği türleşmeye yol açabilir. İşin aslı, biyologlar yakın zamanda Afrika'daki Viktorya Gölü'nün farklı derinliklerine giren ışığın, büyük bir evrimsel ışımayı desteklemekte olduğunu gösterdi. Çoğu parlak renklere sahip 500'den fazla çiklit balığı türü, orada sadece birkaç bin yıl içinde evrilmiştir! Işığın fiziğinin türleşmeyi nasıl beslediğini anlayabilmek için hafif bulanık suyu olan bir göl düşünün. Yüzeyde, mavi ışık görsel çevreye egemendir ama derin sularda kırmızı ışık hakimdir. Göl kıyısı boyunca çok sığ suların derinleştiği yamaçlarında bir balık popülasyonu yaşamaktadır yani balıkların bazıları zamanlarının çoğunu mavi ışık altında bazıları ise kırmızı ışık altında geçirmektedir. Bütün popülasyonlar gibi, balıklarda da genetik çeşitlilik vardır. Yani, her bir balıkta diğerinden farklı gen sürümleri bulunur ve bu sürümlerin bir kısmı balıkların farklı renkleri görme yetisini etkiler. Bazı balıklarda mavi ışığı daha iyi görmelerini sağlayan genler bulunur, diğer balıklardaysa kırmızı ışık kayırılır. Işığın göle girişindeki bu ayrımlılıktan ötürü, mavi ışığa duyarlı gen sürümleri taşıyan balıklar daha rahat besin buldukları ve avcıları daha rahat gördükleri için daha sığ sularda avantaja sahip iken kırmızı ışığa duyarlılık geliştiren balıklar derin sularda avantaj sahibidir. Yani balıkların farklı yaşam alanlarında, farklı renklere duyarlı genleri, doğal seçilimle tercih edilmektedir. Nesiller boyunca, eğer balıklar yaşadıkları aralığı fazla değiştirmezse, yüzeye yakın yaşayan balıklar arasında mavi duyarlılığın evrilmesi, daha aşağılarda yaşayan balıklar için de kırmızı duyarlılık daha sık raslanır olacaktır. Kendi başına, ışık duyarlılığına dayanan doğal seçilim popülasyonda bir gedik oluşturabilir; ancak eşeysel seçilim de hesaba katılınca ıraksama sesini yükseltir. Nasıl olduğunu görmek için, denkleme erkek balığı ekleyin. Bunların renkleri çeşitlilik gösterir. Bazı erkekler mavi renklenme genleri taşırken bazıları kırmızı renk geni taşır. Bu durum, dişi balıklar eş seçiminde seçici olduklarından ve yavrularının babası olması için parlak renkli erkekleri tercih ettiklerinden dolayı önem taşır. Bu senaryoda derin sularda yaşayan mavi erkekler iki nedenle eş bulmakta zorlanacaktır: (1) Etrafta çok az mavi ışık vardır bu nedenle kırmızı erkeklerden daha soluk görünürler ve (2) derin sularda yaşayan dişiler mavi ışığa (kırmızı ışığa olduklarından) daha az duyarlıdır. Öte yandan derin sulardaki kırmızı erkekler iki yönden de kazanmaya yakındır: Renklenmeleri ile mevcut kırmızı ışıktan olabildiğince yararlanır ve bu derinliklerde yaşayan dişiler, onları kırmızı ışığa aşırı duyarlı hale getiren genler taşıma eğilimindedir. Aşağıda ikamet eden mavi balıklar uzun sürecek yalnız gecelerle yüzleşirken aynı yerde ikamet eden kırmızılar bütün dişileri alır. Tabii ki, yüzeye yakın yerlerde de tam tersi geçerlidir. Eşeysel seçilimim bu şekilde çalıştığı nesiller boyunca, popülasyonun iki kısmı ıraksayabilir. Birbirlerine komşu olmalarına karşın balıklarda kendi renklenmelerini, ışık duyarlılığını ve yaşam alanını paylaşan balıklarla çiftleşme eğilimi evrilir. Zaman içinde, iki alt-popülasyon birbirleriyle çiftleşmekten bütünüyle vazgeçebilir ve ayrı türler olarak anılabilmek için yeterince farklılık evriltirler. Her ne kadar yukarıda anlatılan senaryo, evrim kuramı bazında bir hipoteze dayanmaktaysa da biyologlar, Viktorya Gölü'nün çiklit balıklarında bu sürecin gerçekten de oluştuğunu gösterir güçlü kanıtlar bulmuştur. Bir dizi diğer kanıtın yanısıra, bölgedeki pek çok tür içinde, yüzeyde ikamet eden balıkların mavi ve mavi ışığa duyarlı, dipte ikamet edenlerin kırmızı ve kırmızı ışığa duyarlı olduklarını gözlemlemişlerdir. Biyologlar bu buluş hakkında özellikle heyecan duymaktalar çünkü türleşmenin sıradışı bir biçimini temsil ediyor olabilir. Hakkında en kolay kanıt toplanan türleşme tipi farklıyurtlu türleşmedir. Bu, ortaya çıkmakta olan türlerin, coğrafi yalıtımı yoluyla oluşmasıdır. Aksine, bu çiklit türleri ise aralarında fiziksel bir ayrım olmadan evrilmiş olabilir. Ne yazık ki, Viktorya Gölü'nün çiklitlerinin geleceği belirsizdir. Son birkaç on yıl içinde, pek çok çiklit türü ortadan kaybolmuştur. Bunların bir kısmı işgalci türler tarafından yok olmaya sürüklenmiş olabilir ama diğerleri birbiri ardınca yıkılıvermiş gibi görünüyor. Ormansızlaştırma, tarımdaki artış ve kirlenme göl sularının bulanıklığının artmasına yol açmıştır. Bu durum, balıkların eşlerini renklerine göre seçmesini zorlaştırmakta ve eş seçimini görsel iletilere dayanarak yapan türler arasında melezlenmeye, bu da daha az tür ve daha soluk renkli balık türünün kalmasına, yol açmıştır. Optiğin, çiklit evrimini nasıl etkilediği üzerindeki bu yakın zamanlı araştırma, yerkürenin harikulade biyoçeşitliliğine katkıda bulunan bu sürece ışık tutmuş ama aynı zamanda, çeşitliliğin ne kadar kolay söndüğünü de göstermiştir.
Daha fazlasını okuyunBu yazının çıkış noktası olan makaleler:
Haberler ve dergilerden makaleler:
Ek tartışma soruları
İlişkili dersler ve kaynaklar
Kaynakça
Işık spektrumu fotoğrafı Dan Young'a aittir ve Creative Commons lisansıyla kullanılmıştır; Ciklet balığı fotoğrafı Erica Marshall' aittir ve Creative Commons lisansıyla kullanılmıştır. |
|
| | | |
|