Evrim kuramının kendisi de sürekli evrim geçiriyor mu?

Etrafımızdaki bir çok canlının yaşam döngüsünün işbirlikçi etkileşimlere bağlı olduğunu biliyor muydunuz? Peki ya başkalarına iyilik yapma güdüsünün evrilebildiğini? Bir ayağı ekolojide, diğeri evrimsel biyolojide olan, üzerinde çalıştığı araştırma konuları oldukça geniş bir yelpazeyi kapsayan Dr. Erol Akçay ile Turkish Journal için görüştük… 

Dr. Erol Akçay, lisans eğitimini ODTÜ’de yapmış. “Aslında küçükken fizikçi olmak isterdim, ama lise sonda bir biyoloji merakı sarmıştı beni. Üniversiteye girdiğimde kararsızdım, o yüzden de fizik ve biyoloji bölümlerinden çift anadal yaptım. Lisede okurken evrim konusunda bilgili sayılırdım, ama çok da üzerinde düşündüğüm birşey değildi açıkçası, kozmoloji daha ilginç geliyordu o zamanlar,” diyor. 2004’de ODTÜ’den mezun olmuş. Lisans biter bitmez ABD’de Stanford Üniversitesi’nde doktoraya başlamış.

Doktoraya başlarken ilk ilgi alanının ne olduğunu merak ediyorum… Cevabı şöyle: “Topluluk ekolojisi (topluluk, bir alanda bulunan canlıların tamamına denir, topluluk ekolojisi de birçok tür arasındaki ekolojik ilişkileri inceler). Ama giderek evrime doğru kaydım, hala da bir ayağım ekolojide, öbürü evrimsel biyolojidedir. Zaten disiplinler arasındaki ayrım da biraz suni”

ABD’de Stanford Üniversitesi’nin Biyolojik Bilimler bölümünde Joan Roughgarden’ın öğrencisi olarak doktorasını tamamlayan Dr. Akçay, şu anda yine ABD’de Ulusal Matematik ve Biyoloji Sentezi Enstitüsü’nde (National Institute for Mathematical and Biological Synthesis) bağımsız doktora sonrası araştırmacı olarak bulunuyor.

Üzerinde çalıştığı araştırma konuları oldukça geniş bir yelpazeyi kapsıyor: bakterilerden bitkilere, karıncalardan primatlara kadar uzanıyor. Ama bunların hepsini birleştiren iki soru var sorduğu: “biyolojik sistemlerin nasıl işlediği ve bu işlevsel özelliklerin doğal seçilim tarafından nasıl şekillendirildiği.”

Örnek vermesini rica ediyorum… “Bir soya fasulyesinin köklerinde misafir ettiği azot sabitleyici bakterilerle ilişkisini ne gibi mekanizmalar belirliyor? Bu mekanizmaların hem bakterilerin hem de bitkilerin evrimine etkisi nedir? Ya da iki kuş yuvada yavrularını beslerken kim ne kadar iş yükleniyor, bunu belirleyen nedir ve bu iş bölümü nasıl evrilmiş? Doğadaki çeşitliliğin kökenini ve işlevini anlamamız ve bu çeşitliliğin sürdürülebilirliğini sağlamamız için mutlaka bu sorulara yanıt vermemiz gerekli” diyor.

Peki, evrim hangi mekanizmalar tarafından belirleniyor? 

Doğal seçilimin temelde iki parçası vardır: değişkenlik (ya da çeşitlilik) ve seçilim, yani bireylerin birbirlerinden kalıtsal olarak farklı olmaları ve bu farklılıkların üreme başarısını etkilemesi. Ben daha çok seçilim kısmına yoğunlaşıyorum, yani: üreme başarısını etkileyen faktörler nedir, daha da özel olarak bireylerin kendi türlerinden olsun ya da olmasın başka bireylerle etkileşimleri üreme başarılarını nasıl etkiliyor ve bunun sonunda oluşan evrimin ucu nereye varıyor, diye soruyorum.

İşbirliği, biyolojideki en yaygın etkileşimlerden birisi demek, doğru mu? 

Evet, etrafımızdaki bir çok canlının yaşam döngüsü bir çok işbirlikçi etkileşimlere bağlı.

Genel olarak bir türün başka türlerle arasındaki bütün münasebetleri araştırıyorsunuz öyle mi? 

Benim ilgilendiğim şeyler daha çok olumlu etkileşimler, yani türler arasında işbirliği. Örneğin, çiçekli bitkilerin çoğunluğu, toprakta yaşayan mikorhizal (Yunanca’dan, “kök mantarı” anlamına gelen bir terim) mantarlarıyla ortak yaşam içindedir. Bitki köklerinin içine kadar giren bu mantarlar, toprağın içinde geliştirdikleri çok ince ağ yapıları sayesinde mineralleri ve suyu etkin bir şekilde emebilirler, ve bunların bir kısmını evsahibi olan bitkiye aktarırlar. Bunun karşılığında bitki, fotosentez sonucu elde ettiği enerji içeren karbonhidratlardan bir kısmını mantarla paylaşır.

Son çıkan makalenizde, iki birey arasındaki sosyal etkileşimlerde sosyal motivasyonların nasıl evrildiğini ele almışsınız. Bu soruyu sorarken aklınızda hangi canlılar vardı? 

Evet, son çalışmamızda hayvanların “sosyal psikolojisi” diyebileceğimiz, birbirlerine karşı olan motivasyonlarının nasıl evrildiğini modelledik. Modelimizdeki hayvanlar örneğin iki kapuçin maymunu (batı yarıküre’de tropik yağmur ormanlarında yaşayan bir maymun) ya da yuvada yavrularını besleyen iki ötücü kuş olabilir. Kısaca, sorduğumuz soru şöyle: bireyler yalnızca kendi çıkarlarını gözeterek bencilce davranacak şekilde mi evriliyorlar yoksa başkalarının iyiliğini düşünme özelliği de evrilebilir mi?

Peki, calışmanızda bulduğunuz sonuç ne? 

Sonuç, evrimin bir çok durumda bencil motivasyonlara değil, başkalarını da gözeten motivasyonlara yol açtığı diye özetlenebilir.

Bu sonucun şaşırtıcı yanı yok mu? 

Tabii ki var, o da daha önce bu tip davranışlara yol açtığı gösterilmiş olan akraba seçilimi ya da grup seçilimi gibi mekanizmalara dayanmaması. Yani bireylerin üreme başarısı yalnızca kendi kazançlarına bağlı olmasına rağmen başkalarına iyilik yapma güdüsü evrilebiliyor. Bu sonucun ilginç yanı, doğal seçilimin acımasız ve bencil bireylere yol açtığı yönündeki popüler kanıya karşı geliyor.

B. Duygu Özpolat ile yaptığınız bir söyleşide karıncaların akasya ağaçlarını koruduğundan bahsetmiştiniz, bu konu ilgimi çekmişti doğrusu… 

Bunlar çok enteresan hayvanlar. Ağaçlar Batı Afrika’da savanna ekosisteminde bulunan bir tür Akasya ağacı (Acacia drepanolobium). Bunların dallarının üzerinde dikenler var, ve dikenlerin bir kısmının hacmi oldukça şişkin ve içi boş. İşte bu içi boş dikenlerde yuva yapmaya özelleşmiş birçok karınca türü var bu bölgede.

(Afrika’daki bir tür “ıslık çalan diken akasyası” karıncalar fotoğrafta görülen dikenin içinde yuva yapıyorlarmış. Fotoğraf: Martin Sharman )

(Güney Amerika’dan “sişkin diken akasyası” üzerinde Pseudomyrmex ferruginea türünden bir grup karınca. Fotoğraf: Ryan Somma )

Bu karıncalar sadece dikenlerin içinde yuva yapıyorlar ve çoğunlukla ağacın üstünde geziniyorlar. Ağaç karıncalara hem yuva sağlıyor, hem de yapraklarının üzerinde bulunan nektar salgılayan organlarıyla besin veriyor. Bunun karşılığında karıncaların çoğu (ama hepsi değil) ağacı onu yemek isteyen otobur hayvanlara karşı (zürafa gibi) koruyorlar.

Karınca zürafaya ne yapabilir ki? 

Şaşırmayın, bazı karıncalar oldukça cazgır ve ısırdı mı acıtan cinsten, bu ağacın yapraklarından bir ısırık almak isteyen büyük otoburları caydırmak için bile yeterli. Ama herşey mükemmel değil elbet bu sistemde, birincisi her karınca türü aynı derece işbirlikçi değil, bazıları koruma işlevini yerine getirmiyor, bazıları koruyor ama çiçeklerini yiyor (ki çiçekler bu ağaçların üreme organı, dolayısıyla ağacı bir nevi kısırlaştırmış oluyorlar). Bir de karınca türleri birbirleriyle ağaçları ele geçirmek için rekabet ediyor. Dolayısıyla ortada hem ekolojik hem de evrimsel düzeyde karmaşık dinamikler dönüyor. Postdok araştırmalarımın bir kısmında bu dinamikleri inceliyorum.

Ekoloji ya da evrim alanında çalışıp da hemen her hafta çok şaşırtıcı birşeyler öğrenmeyen yoktur; diye düşünüyorum, ne dersiniz? 

Haklısınız, saşırtan bilgi çok. Örneğin hayvanlardaki üreme davranışlarında görülen inanılmaz çeşitlilik. Üreme ve cinsellik kültürel ve sosyal açıdan hep dikenli konular olmuşlar, o yüzden de hayvanları algılamamız kendi kültürel deneyimlerimizden çok etkilenmiş. Örneğin kuşların yüzde 90’ının bir dişi bir erkek çift oluşturup yavrulara birlikte baktığı yaygın olarak bilinir toplumda, ancak daha az bilinen bir gerçek de sosyal olarak, yani görünürde tek eşli olan bu türlerin çoğunun genetik olarak tek eşli olmadığı, yani hem dişinin hem de erkeğin çift dışında bireylerle çiftleşip yavru sahibi olabildiği.

Bu bilgi ne zamandan beri biliniyor? 

Bunu ancak 1980’lerde arazide uygulanmaya başlayan moleküler teknikler (bildiğimiz babalık testi) sayesinde öğrendik.

Nedeni biliniyor mu? 

Bu soru hala aktif olarak araştırılan, açık bir soru. Eskiden dişilerin kendi eşlerinden genetik olarak daha iyi olan erkeklerle çiftleşmeye çalıştığı düşünülüyordu, ancak son 20 senedir biriken veriler bu görüşü pek desteklemiyor. Şu anda aktif olarak araştırılan yeni bir kaç hipotez var, örneğin doktora tezimde, bu yavruların erkekler arasındaki sosyal düzeni yansıttığını ileri sürdüm.

Peki, evrimsel biyoloji hakkında öğrendiğiniz en önemli şey nedir? 

Evrim kuramının kendisinin de sürekli evrim geçirdiği ve geçirmeye de devam ettiği. Bundan 30 sene önce kabul gören bazı görüşler artık geçerliliğini yitirmekte, yeni ve bazen radikal hipotezler sürekli ileri sürülmekte ve bunlar bazen kabul görmekte. Darwin’e bile meydan okumak mübah, biz yaptık. Bütün bunlar da evrimsel biyolojiyi günümüzdeki en dinamik bilimsel disiplinlerden birisi yapıyor.

Darwin’e meydan okuma derken? 

Öncelikle yanlış anlaşılma olmasın: Darwin’in doğal seçilim kuramına meydan okumadık, doğal seçilimin durumu oldukça iyi – fizikteki Newton Mekaniği ya da kuantum teorisinden farkı yok bu açıdan. Bizim karşı çıktığımız, Darwin’in ikinci büyük kuramı denilebilecek cinsel seçilim kuramı. 2006 yılında doktora danışmanım Joan Roughgarden ve postdok Meeko Oishi ile birlikte Science dergisinde yayınladığımız bir makalede bu kuramın verilerle yeterince desteklenmediğini ve yerine yeni bir kuram geliştirilmesi gerektiğini öne sürdük.

Bu konuda biraz bilgi verebilir misiniz? 

Tabii ki… Darwin doğal seçilim kuramını ilk ileri sürdüğü zaman, bu genel olarak hayatta kalma mücadelesi olarak anlaşılıyordu. Ancak doğada bir çok türde, hayatta kalmayı kolaylaştırmak bir yana, zorlaştıracak bir çok özellik var, örneğin erkek tavuşkuşlarının devasa kuyrukları. Darwin, bu özelliklerin hayatta kalmaya değil, üreme başarısını artırmaya yarayabileceğini ve bu sebeple evrilebileceğini farketti, zira evrim uzun yaşayıp az üremek ile kısa yaşayıp çok üremek birbirlerini dengeleyebilecek stratejiler. Bu fikire dayanarak Darwin cinsel seçilim kuramını geliştirdi ve 1871 yılında yayınladı. Ancak cinsel seçilim kuramı, evrimsel biyolojinin diğer alanlarından farklı olarak atıl kaldı, ta ki 1970’lere kadar. Bu tarihten sonra da tam bir patlama yaşadı ve hayvan davranışı alanında en çok çalışılan konulardan birisi oldu.
Ancak bütün bu çalışmalara ve Darwin’in orijinal fikrinin daha modern tekniklerle geliştilmesine rağmen, cinsel seçilim kuramının verilerle imtihanı çok da parlak durumda değil.

Neden? 

Örneğin cinsel seçilim kuramının alamet-i farikası tavuskuşunda bile dişilerin büyük ve parlak kuyrukları tercih edip etmediği belli değil. Her halükarda türün evrimsel tarihine bakarsanız erkeklerin mat renkli tüylerden parlak tüylere doğru evrilmediğini, tam tersine hem erkeklerin hem de dişilerin parlak tüylerle başlayıp, dişilerin sonradan mat tüylere sahip olduğunu görüyorsunuz. Yani cinsel seçilimin öngördüğü yönün tersi bir evrim söz konusu. .

(Kaliforniya bıldırcını (Callipepla Californica) erkeği. Bu türde erkeklerin kafasındaki toygarlar, boyunlarındaki siyahlık ve genel olarak tüylerinin renkleri dişilerden farklı, o yüzden cinsel seçilime uğradığı düşünülebilir… Fotoğraf: Dr. Erol Akçay )

Bu kuramın öngörüleriyle verilerin bir çok durumda uyuşmadığı bilinen bir şey mi? 

Evet, bilinen bir sey; ancak çoğu zaman biliminsanları kuramın ufak bir parçasını değiştirerek verilerini açıklamaya çalışıyorlar. Biz ise bu durumun daha temel bir sebepten ileri geldiğini savunuyoruz.

O sebep ne? 

Cinsel seçilim kuramının yalnızca çiftleşme eylemine yoğunlaşması ve kendine başlangıç noktası olarak klasik cinsiyet rollerini alması, yani erkeklerin her zaman çiftleşmek için kıyasıya rekabet ettiğini, dişilerinse naz yapıp en iyi erkekleri seçerek ürediğini varsayması. Halbuki üremede başarılı olmak için çiftleşmekten fazlası gerek – yavrulara bakılması, yuva yapılması, vs.. Bütün bunlar, sosyal sistem diyebileceğimiz bir bağlamda gerçekleşen şeyler, ve bir çok zaman da bireyler arasında işbirliğine dayalı. O yüzden biz rekabete dayalı cinsel seçilim kuramının, bireyler arasında işbirliğinden yola çıkan bir sosyal seçilim kuramıyla değiştirilmesi gerektiğini savunuyoruz.

Doğal olarak bu tartışmalı bir konu olsa gerek? 

Evet, oldukça tartışmalı bir konu, şimdilik biz azınlıktayız bu dediğimizde. Kimin haklı olduğunu zaman gösterecek, ama sonucundan bağımsız olarak, bu tartışmanın yeni bir çok fikre ve bulguya yol açacağını kestiriyorum ben.
Yeri gelmişken söyleyeyim, cinsel seçilim kuramının yerini başka bir kuram alsa bile Darwin’in temel sezisi, yani bazı özelliklerin üremeye yönelik işlev gördüğü ve bu yüzden evrildiği fikri kesinlikle doğru. Dahası bu, Darwin’in temel fikri tam 12’den vurup da bazı önemli detaylarda çaktığı ilk durum da değil – Mendel’den sonra Darwin’in katılıma ilişkin fikirleri tamamen yanlış olduğu ortaya çıktı, ancak doğal seçilim kuramı, o ya da bu kalıtım mekanizmasından daha genel olduğu için hala ayakta ve biyolojinin en önemli temeltaşı olmaya devam ediyor.

Evrim konusunda ABD ile Türkiye arasında benzerlikler ya da farklılıklar neler sizce? 

Bazı açılardan büyük benzerlikler var, bazı açılardan ise büyük farklılıklar… Mesela, 2006 yılında Science dergisinde yayınlanan bir araştırmada Avrupa ülkeleri, Japonya ve ABD arasında evrimin kabulünün en az olduğu ülke Türkiye, ikinci de ABD. Yani rakamlar açısından yakın durumdayız. Başka bir benzerlik, ABD’de de Türkiye’de de evrimi kabul etmemenin en önemli sebebi dini inançlar, yani bir çok insan Hristiyanlık ya da İslam’ın evrim fikriyle uyumlu olmayacağını düşünüyor.

Peki, neden bunca insan, mesela kuvantum kuramı değil de evrim kuramı hakkında bu kadar hassas, özellikle de dini hassasiyetleri bu kadar ön plana çıkarıyor? 

Bence evrim, bir “kültür savaşı”nda çapraz ateşte kalmış bir kuram, çünkü insanlar olarak nereden geldiğimiz ve kendimizi nasıl göreceğimiz konusuna çok yakın. Evrime karşı çıkanlar genelde dönüp dolanıp savundukları savlar evrimin “materyalistik bir felsefe” olduğu, evrim doğruysa yaşamın amaçsız olduğu, dolayısıyla ne Tanrı, ne de ahlak olamayacağı gibi savlara başvuruyorlar. Yani esas kaygı bilimsel değil, toplumsal. Bu savların hiçbirisi doğru değil, ama bu insanların duygularına ve korkularına hitap ediyorlar, o yüzden bir çok kişi daha evrimin ne olduğunu doğru düzgün öğrenmeden dinlemeyi bırakıyor.

Sizce evrimi daha çok insana ulaştırmak için ne yapmak gerek? 

Bu insanlara ulaşılabilse, bence sorunun büyük bir kısmı çözülmüş olacak, zira açık fikirle yaklaşıldığı zaman evrim kuramını anlamak hiç de zor değil, ve evrim karşıtlarının elinde güçlü bir argüman yok. Çoğu zaman evrim hakkında söyledikleri şeyler gülünç olacak derecede cahilce ya da tutarsız. O yüzden evrimi daha çok insana ulaştırmak için önce insanların, özellikle de inançlı insanların hassasiyetlerine saygılı olup, evrimle ateizmin, ya da materyalizmin farklı şeyler olduğunu anlatmak gerek. Bunu yapmalı ki insanlar dinlemeye başlasın, verimli bir diyalog gelişsin.

Sonraki adım ne olmalı? 

Ondan sonra evrimi olduğu gibi, bir olgu ve kuram olarak, kanıtlarıyla anlatmak gerekiyor. Ama önemli olan bunu “evrim Tanrı’nın olmadığını kanıtlıyor” demeden yapmak, bunun da iki sebebi var – birincisi, evrimin gerçek olması Tanrı’nın olmadığı anlamına gelmiyor, evrimi tamamıyla kabul edip, samimi bir Tanrı inancına sahip olan sayısız insan var, hatta birçok önemli evrimsel biyoloğun kendisi inançlı. İkinci sebep de, insanların neye inanacakları kendi bilecekleri bir şey. Yeter ki etrafımızdaki dünya, doğa hakkında yalanlarla, yanlış bilgilerle kandırılmasınlar.
İşte bu yüzden benim de içinde bulunduğum Evrim Çalışkanları grubunun Türkçe’ye kazandırdığı evrimianlamak.org sitesi çok önemli; evrim hakkında güvenilir ve güncel bilgileri anlaşılır olarak, ama kimsenin inancına da bulaşmadan ortaya koyan bir site. Böylece evrim üzerindeki “kültür savaşını” aşıp, insanları bilgilendirmeye çalışıyoruz. Evrim konusunda meraklı olan, belki de kafasında soru işareti olan herkesi evrimianlamak.org sitesini ziyaret etmeye ve okumaya davet ediyorum.

(Turkish Journal)