Sazancık balıklarının evrimini adım adım gözlemledi

130110142043

Chris Martin, Kaliforniya Üniversitesi-Davis’te Ekoloji ve Evrim Bölümü’nde lisans öğrencisi olduğu sırada 3000’den fazla hibrit balık yetiştirdi. Bu çalışması, ona vahşi hayattaki doğal seçilim konusunda dünyanın en kapsamlı çalışmasını oluşturmasında ve evrimsel biyoloji konusunda kilit bir öngörüde bulunmasında yardımcı oldu.

Profesör Peter Wainwright ile birlikte çalışan Martin, Science dergisinin Ocak 2013 tarihli sayısında konuyla ilgili bir makale yayınladı. Makale hakkında Martin, “Yeni özelleşmiş türlerin doğal seçilim tarafından evrime sürüklenmesini bu çalışma ile adım adım gözlemledik.” dedi.
Martin, “seçilim değeri yüzeyinin” (adaptive landscape) evrimsel biyoloji açısından çok önemli olduğunu ama çok fazla üstüne düşülmediğini ve kendisinin liseden beri bu konuyla ilgilendiğini söyledi.

“Adaptive landscape” grafiği, hayvanlardaki veya bitkilerdeki farklı özellikleri (çene şekli ve boyutu gibi) 3 boyutlu bir grafiğe dökerek o özelliklerin en çok başarılı ve uyumlu olduğu tepe noktalarını (evrimsel biyologlar bu noktalara “fitness” diyor) gösterir.

Bu fikir, her ne kadar evrimi düşünmeye yönlendirse de doğal yaşamda böylesine bir grafiği şekillendirmek çok zordur.

Örnek olarak, Amerika genelinde 50’ye yakın sazancık balığı türü bulunur. Bu küçük balık yaklaşık olarak 3 cm boyundadır ve genellikle tortularda ve kayalarda bulunan alglerle beslenir. Martin, Bahama Adaları’ndan biri olan San Salvador Adası üzerindeki göllerde bulunan birkaç tür üzerinde çalışmalarını sürdürdü. Bu çalıştığı türlerden bazıları farklı çene yapıları geliştirmişti. Bu evrimleşen yeni çene yapıları, sazancık balıklarının sert kabuklu avlarını kolayca yiyebilmesini ve diğer balıkların pullarını kopartmasını sağlıyordu.

2011’de yayımlanan bir makalede Martin, San Salvador balıklarının diğer sazancık balıklarına göre daha hızlı bir oranda evrim geçirdiğini göstermişti.

Martin, çalışması için UC-Davis’teki laboratuvarına bu balıklardan getirdi ve farklı çene yapılarına sahip olan yaklaşık 3000 farklı hibrit balık yetiştirdi. Bu balıkların hepsini teker teker ölçümleyip fotoğrafladıktan sonra yaklaşık 2000 kadarını San Salvador’a geri götürdü.
Martin yaptığını, yaptığı en çılgınca şey olarak tanımlıyordu: “Miami Havaalanı’nın orta yerinde sazancık balığı istiflerinin üzerinde uzanıyordum.”

Martin genç balıkları, büyükbabaları tarafından çevrilmiş göllere bıraktı. 3 ay sonra hayatta kalanları kontrol etmek ve “adaptive landscape” grafiklerini çizmek için adaya geri döndü.
Hayatta kalan balıkların çoğu grafikte izole bir tepe noktasında, genel bir beslenme tarzı etrafında yoğunlaşmıştı. Balıkların bir kısmı da farklı bir tepe noktasında, sert kabuklu avları yiyerek beslenen balıkları temsil eden noktada gruplanmıştı. Balıklar arasındaki rekabet, bu iki tepe noktası arasında kalan diş yapısına sahip balıkları ortadan kaldırmıştı. Diğer balıkların pullarını yiyerek beslenen balıklar sağ kalamamıştı.

Martin, sonuçların Amerika sazancık balıklarının beslenme tarzlarının neden genelde aynı olduğunu ortaya koymuş olduğunu söyledi. Genel bir beslenme tarzına sahip olan balıklar kendi tepe noktalarında gruplanmıştı. Çok spesifik beslenme şekillerine sahip olan balıklar ise kendi tepe noktalarını oluşturamadan nesilleri tükenmişti.

Martin’in bulgulara yorumu “Bu, dengeleyici seçilimdir.” şeklinde oldu. Balıkların rekabetin az olduğu yeni ortama katıldıkları esnada çeşitlilikte ufak bir patlama olsaydı, sert kabuklu canlılarla veya balık pullarıyla beslenen sazancıklar evrilebilirdi.

Kaynak: “A Snapshot of Pupfish Evolution”, Science Daily, http://www.sciencedaily.com/releases/2013/01/130110142043.htm

Hazırlayan: M. Nazif Taşbaş

İTÜ Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü

Bilim ve Gelecek

Reklamlar