Adaptasyon ve Evrim Anahtar Kavramlar adaptasyon evrim do¤al seçilim varyasyon La Fontaine (La Fonten)’in Tilki ve Leylek hikâyesini duymuflsunuzdur. Bir gün tilki leyleği yemeğe davet eder. Leylek çok açtır ve tilkinin mutfa¤›ndan mis gibi kokular gelmektedir. Bir süre sonra tilki servis yapmak için mutfağa geçer. ‹yice sabırsızlanan leylek, yemeği görünce büyük bir hayal kırıklığına uğrar. Çünkü tilki güzelim yemeği geniş dümdüz bir tabakta getirmifltir. Bunun üzerine leylek tok olduğunu söyleyerek tilkiye teşekkür eder ve kendisi de baflka bir gün tilkiyi yemeğe davet ederek oradan ayrılır. Davet günü geldiğinde tilki sevinçle leyleğin evine gider. Leylek yemeğin hazır olduğunu söyleyerek tilkiyi mutfağa davet eder ama tilki leyleğin uzun ince kaplar içinde hazırladığı yemekleri yiyemez. Aç kalan tilki daha önce leyleğe yaptığı hatanın farkına varır. • • Tilki ve leylek niçin aç kaldılar? Masaldaki tilkinin ağz› ve leyleğin gaga yapıs›n›n beslenme yöntemleri ile nas›l bir iliflkisi vard›r? Su kaplumba¤as› • • • Kara kaplumba¤as› Yukarıda kara ve su kaplumbağalarının fotoğrafları görülmektedir. Bu fotoğraflara göre, Kara ve su kaplumbağalarının vücut yap›lar› arasındaki farklılıklar nelerdir? Bu farklılıkların sebebi ne olabilir? Canlıların fiziksel özelliklerinin yaşadıkları çevre ile bir ilişkisi olabilir mi? Birçok canlının görünüşlerindeki farklılıkların yaşadıkları çevreyle ilişkili olup olmadığını etkinliğimizi yaparak ö¤renelim. 44 10. Etkinlik Sorgulayalım, Araştıralım Uysam mı? Uymasam mı? Canl›lar belirli ekosistemlerde yaflar ve yaflamlar›n› sürdürebilmek için ihtiyaçlar›n› bu ekosistemlerden karfl›lar. Ancak sahip olduklar› fiziksel özellikler onlar›n besinlerini bulmalar›n›, kendilerini savunmalar›n›, üreme davran›fllar›n› ve iklim koflullar›na uymalar›n› etkiler. Her canl›n›n fiziksel özellikleri birbirinden farkl›d›r: Kufllar›n gagalar›n›n, memeli hayvanlar›n kürk renklerinin, bitkilerin yaprak flekillerinin birbirinden farkl› olmas› gibi. Peki, bu özellikler canl›lar›n hayat›n› nas›l etkiler ve çevreye uyumlar›n› nas›l kolaylaflt›r›r? Kutup Ayısı - Kutupta yaşayan canlılar yaşadıkları ortama nasıl uyum sağlar? Kutup ayılarının postlarının rengi neden beyazdır? Kutup ayısı vücut sıcaklığını nasıl korur? Kutup ayısının neden geniş ve büyük ayakları vardır? Kutup ayıları suya girerken burun deliklerinin kapanma sebebi ne olabilir? Ormanda yaflayan bozay›lar yaflad›klar› ortama nas›l uyum sa¤lar? Kutup ay›s› ve bozay› niçin farkl› fiziksel özellikler gösterir? Deve - Çölde yaşayan canlılar yaşadıkları ortama nasıl uyum sağlar? Develerin neden uzun kirpikleri vardır? Develer hörgüçlerinde yağ depolar. Neden? Develerin kulaklarının kıllı olması, onların çöl şartlarına uymasına nasıl yardımcı olur? Nilüfer - 22 29. s. Kökü ile gövdesinin büyük bir k›sm› su içinde olan nilüfer bu ortama nasıl uyum sağlam›flt›r? Nilüferin yapraklarında hava boşlukları vardır. Bu durum nilüferin çevreye uyumunu nasıl etkiler? Neden nilüferler çam ağaçları gibi iğne yapraklara sahip değildir? Bunlar› Yapal›m • Yukar›da kutup ay›s›, deve ve nilüfere ait kartlar bulunmaktad›r. Bu kartlardaki sorular›n cevaplar›n› araflt›ral›m ve bu canl›lar›n çevrelerine uyum sa¤lamak için hangi fiziksel özelliklere sahip olduklar›n› belirleyelim. • Biz de farkl› ekosistemlerde yaflayan canl›lar için benzer kartlar haz›rlayal›m. • ‹nceledi¤imiz canl›lar› yaflad›klar› çevreye göre s›n›fland›rarak bu canl›lar›n benzer özellikler gösterip göstermediklerini belirleyelim. Sonuca Varal›m • ‹nceledi¤imiz canl›lar›n yaflad›klar› ortama göre belirgin fiziksel özellikleri nelerdir? • Farkl› ekosistemlerde yaflayan kutup ay›lar› ve bozay›lar niçin farkl› özellikler gösterir? • Canl›lar›n fiziksel özellikleri onlar›n çevreye uyumuna nas›l yard›m eder? • Canl›lar çevrelerine uyum sa¤layamasalard› ne tür sorunlarla karfl›lafl›rlard›? 45 Etkinliğimizde gördüğümüz gibi, farklı ekosistemlerde yaşayan canlılar çevreye uyum sağlamak için belirgin özellikler kazanmışt›r. Canlıların belirli ortam koflullar›nda yaflama ve üreme flans›n› art›ran fiziksel yap›lar, davran›fllar gibi kal›tsal özellikler kazanmas›na adaptasyon adı verilir. Canl›lar beslenme, bar›nma, avlanma, üreme ve düflmanlar›ndan korunma gibi yaflamsal faaliyetlerini sürdürebilmek için adaptasyon gösterirler. Örneğin, deve kuşları çok hızlı koşabilmek için uzun ve güçlü bacaklara sahiptir. Penguenler perdeli ayakları sayesinde hızla yüzer ve deri altlarında depoladıkları yağ, soğuk ortamlarda vücut s›cakl›klar›n› korumalar›n› sa¤lar. Ayn› ekosistemde yaflayan canl›lar hayatta kalmak için benzer adaptasyonlar gelifltirir mi? Örne¤in, kutup ay›lar›n›n daha s›cak iklimlerde yaflayan ay›lardan farkl› olarak karda yürürken dengelerini sa¤layabilmek için bacak boylar› k›sad›r ve ayaklar› genifl tabanl›d›r. Ayn› flekilde, kutuplarda yaflayan penguenlerin vücut yap›lar› da bu özellikler bak›m›ndan kutup ay›lar› ile benzerdir. Her iki hayvan türü de so¤uktan korunmak için derilerinin alt›nda ya¤ biriktirirler. Siz de soğuk ortamlarda yaşayan farklı hayvanların adaptasyonlarına örnek verebilir misiniz? Baz› hayvanların kış uykusuna yatması, göç etmeleri, bitkilerin yapraklarını dökmesi birer adaptasyon mudur? Kutup tilkisi Çöl tilkisi Çöl faresi 23 30. s. Kutup ay›s› Kaktüs Soğuk bölgelerde yaşayan canlılar gibi sıcak bölgelerde yaşayan canlılar da yaşadıkları bölgede hayatta kalabilmek için benzer adaptasyonlar gösterirler. Örneğin, çölde yaşayan tilki, fare ve tavşanın kulakları ve kuyrukları uzun, vücut yüzeyleri geniştir. Bu özellikleri onların vücutlar›ndaki ısı kaybını art›rarak vücut s›cakl›klar›n› korumalar›n› sa¤lar. Sadece hayvanlar de¤il bitkiler de adaptasyon gösterir. Yine çöle özgü bir bitki olan kaktüsün yapraklar›n›n diken fleklinde, k›vr›k ve tüylü olmas›, gövdesinde su depo etmesi bitkinin su kayb›n› azalt›r. Canlılar farklı yaşam flartlar›na adaptasyon sağlayamasalardı ne olurdu? Araflt›ral›m, Haz›rlanal›m Kufllar yaflad›klar› ortama uyum sa¤layabilmek için çeflitli adaptasyonlar gösterirler. Bu adaptasyonlar›n neler oldu¤unu ve bunlar›n kufllar›n yaflam›n› nas›l etkiledi¤ini araflt›ral›m. 24 31. s. Canl›lar›n yaflad›klar› ortamlardaki de¤iflimlere adaptasyonlar›, biyolojik çeflitlili¤e katk›da bulunur. Örne¤in, ülkemizde ormanlarda do¤al olarak yetiflen mefle a¤ac›n›n farkl› birçok türü bulunmaktad›r. Mefle a¤açlar› aras›ndaki bu çeflitlili¤i baflka canl› türlerinde de görebiliriz. Türlerdeki bu farkl›l›k ve çeflitlilikler çok eski zamanlardan beri insanlar›n dikkatini çekmiflti. Ancak bu çeflitlili¤in nedeni ve nas›l olufltu¤u belirlenememiflti. Bundan yaln›zca iki yüzy›l öncesine kadar Dünya ve üzerinde yaflayan canl›lar›n de¤iflmedi¤i düflünülmekteydi. Ancak nesli tükenmifl türlere ait fosillerin bulunmas›, canl›lar›n de¤iflmedi¤i fikri hakk›nda sorular sorulmas›na ve bu konuda araflt›rmalar yap›lmas›na yol açm›flt›r. Bunlar› Biliyor muydunuz ? Farabi, ‹bn-i Sina, ‹bn-i Miskeveyh gibi bilim insanlar› ise türlerdeki de¤iflimin s›n›rl› oldu¤u, bir türün baflka bir türe dönüflemeyece¤i konusunda fikirler ileri sürmüfllerdir. 46 Adaptasyon ve Evrim Hücre Bölünmesi ve Kal›t›m 25 32. s. Fosiller üzerinde çal›flan Lamarck (Lamark), çeflitli omurgas›z hayvan türlerine ait fosilleri inceleyerek onlar› zaman s›ras›na göre dizmifltir. Sonunda baz› türlerin yavafl yavafl di¤erlerine dönüfltü¤ünü ve bu olay›n günümüzde de devam etti¤ini ileri sürmüfltür. Lamarck’a göre canl› dünyas› denizde yaflayan basit organizmalarla bafllam›flt›r. Bu organizmalar daha sonra karaya geçmifl ve bu de¤iflim bugünkü türler olufluncaya kadar devam etmifltir. Bu kurama göre canl› türlerinde görülen ve jeolojik zaman›n ilk dilimlerinden bafllayarak günümüzde de devam eden de¤iflimlere evrim ad› verilir. Lamarck, türlerin yaflad›klar› çevreye daha iyi uyum sa¤lamak için evrim geçirdi¤ini savunmufl, “Bir organ fazla kullan›l›yorsa geliflmesini sürdürerek, daha etkin bir yap› kazan›r.” görüflünü ortaya atm›flt›r. Kullan›lan vücut bölümlerinin geliflti¤ini, kullan›lmayanlar›n ise köreldi¤ini savunmufltur. E¤er canl›lar Lamarck’›n görüfllerinde belirtildi¤i gibi bir evrim geçiriyor olsayd›, kaslar›n› gelifltiren sporcular›n çocuklar›n›n da kaslar›n›n geliflmifl olmas› gerekmez miydi? Lamarck’›n düflünceleri, türlerin evrimleflmesi konusunda baflka araflt›rmalara da yol açm›flt›r. Darwin (Darvin) ve Wallace (Val›s) bu konuda araflt›rmalar› olan di¤er bilim insanlar›d›r ve efl zamanl› olarak benzer sonuçlara ulaflm›fllard›r. Darwin, temel olarak iki fikri ileri sürmüfltür. Birincisi, türler içerisinde say›s›z varyasyon (tür içindeki çeflitlilikler) bulunmaktad›r. Bu varyasyonlar›n büyük bir ço¤unlu¤u genetiktir. ‹kincisi ise do¤al seçilimdir. Yaflamsal faalyetler için gerekli besin, su, bar›nak, ›fl›k gibi faktörler canl›lar aras›nda yaflam mücadelesine neden olur. Bu savaflta baflar›l› olanlar yaflam›n› sürdürürken, ortam koflullar›na uyum sa¤layamayanlar ise yok olur. Darwin do¤al seçilim sonucu yeni türlerin ortaya ç›kabilece¤ini ifade etmifltir. 1800’lü y›llar›n ortas›na kadar ‹ngiltere’de yaflayan güve kelebekleri aç›k renkliydi. A¤aç gövdeleri de aç›k renkliydi ve likenlerle kapl›yd›. Böyle bir ortamda güve kelebeklerinin kufllar taraf›ndan fark edilip avlanmas› zordu. Sanayi devrimiyle birlikte likenler ortadan kalkm›fl, a¤aç gövdeleri ise kurumla kaplanm›flt›. 1890’l› y›llara gelindi¤inde bu yörede güve kelebeklerinin %98’i siyah renkliydi. Bu çevre flartlar›na uyum sa¤layan güve kelebeklerinin yaflama flans› artarken di¤erlerininki azalm›flt›r. Güve kelebeklerinde görülen bu durum do¤al seçilime örnektir. Beyaz güve kelebe¤i H›zl› koflan tavflan veya geyikler avc› hayvanlardan kurtulurken, daha yavafl koflanlar av olur. Benzer flekilde nemli bir çevre gittikçe kuraklaflt›¤›nda bu çevrede su ihtiyac› fazla olan bitkiler yaflam›n› yitirirken daha az su kullanan bitkiler yaflam›n› sürdürecektir. Bu örneklerden de anlafl›ld›¤› gibi do¤al seçilim için çevre koflullar›na daha iyi uyum sa¤lamak önemlidir. Bunun yan› s›ra daha fazla say›da yumurta ve yavru oluflturmas› gerekmektedir. Darwin’den sonra da evrim konusunda birçok araflt›rma yap›lm›flt›r. Genetikle ilgili geliflmelerden elde edilen bilgilerin ›fl›¤›nda, bu konudaki araflt›rmalar devam etmektedir. Siyah güve kelebe¤i Kendimizi De¤erlendirelim Afla¤›daki sorular›n cevaplar›n› defterimize yazal›m. 1. Adaptasyon nedir? Örnekler verelim. 2. Yeflil renk maddesi tafl›yan çekirgelerin, her zaman yeflil kalan a¤açlar ve otlar; de¤iflik renk maddelerini tafl›yan çekirgelerin ise steplerde yaflamas›n›n sebebi nedir? Aç›klay›n›z. 3. Kutuplarda yaşayan ayı ve penguenler, benzer hangi adaptasyonları geliştirmiştir ve bu adaptasyonlar neden birbirine benzemektedir? 4. Farklı ekosistemlerde yaşayan canl› türleri yaşadıkları ortama nasıl adaptasyon sağlarlar ve bu türlerin biyolojik çeşitliliğe olan katkıları nelerdir? 5. Evrimle ilgili farklı bilimsel görüşlere örnekler veriniz. 47