P1:evrim tarihi 3 8 - Evrimi Anlamak

Erken Evrim ve Gelişim: Ernst Haeckel

Omurgalı embriyosu ve tunikat larvası notokorda sahiptir (farede mavi renklendirilmiş, tunikatta ince koyu çizgi).

Darwin, embriyolar arasındaki gizemli benzerliklerin, yaşamın doğal seçilim yoluyla evrildiği fikrini nasıl da mümkün kıldığını göstermişti. Türlerin Kökeni’nin yayınlanmasıyla birlikte, birçok bilim insanı bir sonraki mantıklı soruyu sormuşlardı: embriyonik gelişim, türlerin gerçek evrimsel tarihinin bir kaydını tutuyor muydu?

İlk bulgular umut vericiydi. Örneğin tulumlu adlı bazı deniz omurgasızlarının embriyolarında, notokorda denilen sert çubuksu bir yapı görülür. Omurgalı embriyolarının sırtlarında da aynı notokorda bulunur. Omurgalılarda notokorda, gelişimin sonraki evrelerinde omurlar arasındaki disklere dönüşür. Buradan yola çıkan araştırmacılar, tulumlu tipinde bir hayvanın, omurgalıların atası olabileceğini öne sürmüşlerdi. Yakın zamanlı DNA çalışmaları tulumluların gerçekten de omurgalılara, böcekler veya solucanlar gibi omurgasız hayvanlardan daha yakın olduğunu gösterdi.

Bireyoluş soyoluşu yineliyor… ya da öyle mi?

Evrimsel embriyo çalışmaları, 1800’lerin sonlarında, Ernst Haeckel (solda) adındaki, tam olarak dürüst olmasa da, sıra dışı, dahi bir bilim insanının çabaları ile zirveye ulaştı. Haeckel, Darwin’in savunucusuydu, ama aynı zamanda da, Darwin öncesi kuramı kabul ediyordu. Buna göre de yaşam bir dizi ardı ardına yükselerek gelen form oluşturmuştur ve yüksek formların embriyoları da düşük formları “özet”lemektedir. Yani embriyonun gelişimi boyunca, düşük formların özellikleri kronolojik bir sıra şeklinde yinelenmektedir. Haeckel, zamanın seyri süresince evrimin, yeni yaşam formları üretmek için yeni aşamalar eklediğine inanıyordu. Bu nedenle, embriyonik gelişim aslında evrimsel tarihin kaydıydı. Tek bir hücre, amip benzeri atalarına benzerken, gelişiyor ve ilerleyerek bir deniz fıskiyesine, bir balığa, vs. benziyordu. Fikirlerinin gücünü arttırmakta ustalaşmış Haeckel, süreç için de bir isim icat etmişti: “Biyogenetik Kanunu”, ek olarak da cazip bir parola: “bireyoluş, soyoluşu yineler.”

Ancak gerçekte embriyoların gelişimi, Haeckel’in iddia ettiği şekilde evrimsel ilerleyişi harfi harfine yansıtmaz. Ancak Haeckel, Biyogenetik Kanunu’na o kadar inanmıştı ki, bunu desteklemek için verileriyle oynadığı bile oldu. Haeckel’in ilksel memelilerden olan dikenli karıncayiyenlerin (echidne) gelişimini anlatan çizimleri bunun örneklerindendir. Bu çizimlerde Haeckel, ekidnelerde erken evrelerde ortaya çıkan üye çıkıntılarına çizimlerinde yer vermemiş, tezini desteklemek üzere ekidne embriyosunda üyeleri geç gelişir gibi göstermiştir. Haeckel’in zamanında bazı biyologlar onun bu numarasını farketmişlerdi. Buna rağmen Biyogenetik Kanun zamanında son derece popülerleşmiş ve Haeckel’in açıklamaları biyoloji ders kitaplarında dahi yer bulmuştu.

Biyogenetik Kanunu yıkılıyor

Yüzyılın bitişi ile bilim insanları, Haeckel’in sözde kanununu geçersiz kılan birçok olay keşfettiler. Haeckel’in düşüncelerini benimseyenler, bu olayları kanıtlanmış kuralın dışındaki istisnai durumlar olarak göstermeye çalıştılar. Haeckel’in esas yıkımı ise genetik ve modern sentezin doğuşu ile gelmiştir. Haeckel, evrimin “yüksek” formları oluşturacak şekilde bir “yön“e sahip olduğunu belirten basit Lamarkçı kuramı desteklemişti. Ama sonradan keşfedilen genler, embriyonik gelişim oranını ve yönünü kontrol ediyorlardı. Genler tek tek mutasyona uğrayabilir ve embriyoların gelişme sürecinde değişikliklere yol açabilirdi. Bunu yaparken de gelişme sürecindeki herhangi bir noktaya yeni safhalar eklenmesi ya da bu safhaların süreçten çıkarılması (gelişimin hızlanması ya da yavaşlatılması) şeklinde olabilirdi.

Haeckel yaşam ağacının zirvesine yerleştirdiği insanı (Almancada "Menschen"), yaşam formlarının en üstünüdür biçiminde düşündü (sol). Sağdaki resim ise aynı bakışın akrabalık dallarına dökülmüş halidir. Fakat modern kanıtlar Haeckel’in ve yukarıdaki gösterimin doğru olmadığı yönündedir.

Embriyonik gelişim evrimin geçmiş adımlarını bir nebze yansıtır. Ama evrim Haeckel’in iddia ettiği gibi doğrusal bir süreç değildir. Bir embriyonun farklı bölümleri farklı biçimlerde evrilebilir. Örneğin iki akraba türü karşılaştırdığımızda birinin ön üyelerinin, diğerininse arka üyelerinin daha türemiş biçimler aldığını bulabiliriz. Sonuç olarak, Biyogenetik Kanun 20. yüzyılda terk edilmiştir. Bu düşünsel değişim, bilim insanlarının embriyonik gelişime bakışlarının önündeki kısıtları kaldırmış, araştırmacılar evrim sonucu ortaya çıkan gelişimsel örüntüleri daha iyi kavrayabilmiştir. Hem bu değişim, hem de gelişimi kontrol eden bazı özgül genlerin keşfi, yakın zamanda evrimsel gelişim alanında harikulade araştırmaların önünü açmıştır.

Fare embriyo fotoğrafı Edinburgh Mouse Atlas Project; Tunikat larvasının fotoğrafı Richard Grosberg, UC Davis alınmıştır.