Evrim Rastlantısal Bir Süreç Olmayabilir mi?

Charles Darwin 1859 yılında Türlerin Kökeni Üzerine adlı kitabı yayımladığında büyük tartışmalara yol açan evrim teorisi, aradan geçen 165 yıl içinde şüphe götürmez biçimde kabul edilmiş durumda. Teoriye göre, kısaca, herhangi bir canlı popülasyonu içinde bir bireyin uyum sağlama ve hayatta kalma şansını artıran özellikler genetik olarak bir sonraki nesle aktarılacağı için, bu özellikler zamanla baskın çıkarak söz konusu popülasyonda yaygınlaşır. Bulunduğu çevreye uyum sağlama ve üreme şansını azaltan özelliklere sahip bireyler ise çoğalamayacağı için bunlar saf dışı kalır. Böylece türler zaman içinde değişir ve mevcut türlerden yeni türler ortaya çıkar. Darwin buna doğal seçilim demeyi tercih etmişti (bir bitki veya hayvan türünde istenen özelliklerin bir sonraki nesle aktarılması için insanların kasıtlı olarak yürüttüğü “yapay seçilimin” aksine).

Tabii ki Darwin, 1859 yılında kitabı yazdığı zaman doğal seçilimde çeşitliliği sağlayan rastlantısal mutasyon mekanizmasından haberdar değildi. Teorinin ayaklarını yere basmasını sağlayan şey, kendinden sonra gelen bilim insanlarının çalışmaları ve teknolojik ilerlemenin getirdiği genetik bilimi oldu ve artık evrimin tamamen rastlantısal, genetik mutasyonlar sonucu devam eden bir süreç olduğu herkesçe kabul ediliyor. Fakat, tüm bilimsel yaklaşımların temelinde yatan sorgulama isteği, kesinliği uzun zamandır kabul edilmiş teoriler hakkında yeni bilgilere de ulaşmamızı sağlıyor.

İngiltere’deki Nottingham Üniversitesi araştırmacılarının yeni bir çalışması, evrim süreçlerinin tahmin edildiği kadar rastlantısal olmayabileceğine ilişkin yeni veriler ortaya koydu. Bir genomun izlediği evrimsel yol rastlantısal olaylara değil, o genomun evrimsel geçmişine dayalı olabilir mi? Yani, bir genomun evrimsel geçmişi, bundan sonra izleyeceği yolda belirleyici olabilir mi?

Bilim insanları, evrimin öngörülebilir bir süreç olup olmadığını test etmek için belirli türe ait genlerin tamamını kapsayan pangenom üzerinde araştırma yürüttü. Pangenom, bir türe ait tüm bireylerde olan DNA sekanslarının tamamını kapsıyor. Tek bir bakteri türüne ait eksiksiz 2,500 genomu kapsayan bir veri tabanını Random Forest (Rastlantısal Orman) adlı bir yapay zekâ algoritmasına vererek, birkaç yüz bin saat süren bir hesap yaptıran ekip, önce her bir genom içindeki her bir gen için birer gen ailesi çıkardı. ‘‘Böylece’’ diyor araştırmacılardan Dr. Domingo-Sananes, ‘‘genomlar arasındaki benzerlikleri karşılaştırma şansımız oldu.’’ Bu aileler tanımlandıktan sonra, bu gen ailelerinin hangi genomlarda olduğu ve hangilerinde olmadığını inceleyerek bir örüntü ortaya çıkarmak hedeflendi. Eğer belirli bir gen ailesi zaten genomda bulunuyorsa, bazı gen ailelerinin o genomda kendini göstermediği ve bazı gen ailelerinin genomda yer alması için başka bir gen ailesinin de o genomda olması gerektiği gibi değişken sonuçlarla karşılaşıldı. Araştırmacılar, bu bulguyu bazı genlerin birbiriyle iş birliği yaptığı ve bazılarının çatışma içinde olduğu görünmez bir ekosisteme benzetiyor. Dr. Domingo-Sananes, ‘‘Genler arası bu etkileşim, evrim süreçlerine ilişkin bazı özelliklerin rastlantısal olmayabileceğini bize gösterdi ve dahası, artık bu konuda çeşitli tahminler yürütmemizi sağlayan araçlarımız var’’ diyor.

Bu keşfin sentetik biyoloji, tıp ve çevre bilimlerinde çok önemli gelişmelere kapı aralayabileceği düşünülüyor. Örneğin, antibiyotik direncini ortadan kaldırmak için yalnızca bu direnci sağlayan geni değil, bu geni destekleyen diğer genleri de hedeflemek mümkün. Yeni ilaçlar veya aşılar ile nokta atışı tedaviler yürütülebilir. Bireylerin genetik yapısına ve hastalık risklerine göre kişiselleştirilmiş tedavi yöntemleri oluşturulabilir. Hatta, küresel ısınmaya yol açan atmosferik karbonu yakalayan veya çevre kirliliğine yol açan maddeleri parçalayan mikro organizmalar tasarlanabilir.

Bu araştırmanın, evrim biliminde devrim niteliği taşıdığı iddia ediliyor. Süreçteki genetik mekanizma gerçekten tahmin edildiği kadar tahmin edilemez değilse, o zaman gerçekten de birçok bilim dalında şimdiye kadar hayal edilmemiş yeniliklere tanık olabiliriz.