Kategoriler
Biyocoğrafya İklim değişikliği biyolojisi

Biyolojik Çeşitlilik Kaybı ve İklim Değişikliği

Biyolojik çeşitlilik kaybı ve iklim değişikliği ile mücadele, en büyük önceliklerimiz arasında olmalıdır!

Dünya, yüzeyinde yaşamın çeşitliliğinden oluşan bir cennete, biyosfere sahip. Biyosfer, uçsuz bucaksız evrende yaşam olduğunu bildiğimiz tek yer! En azından 3,5-4 milyar yıldır var. Biz ise, ~ 250-300 bin yıldır onun bir parçasıyız! İnsan nüfusu, tarım devriminin şafağında, ~ 10 bin yıl önce bile sadece ~ 5 milyondu. Şimdi ise 8 milyara yaklaşıyor. Yani, artık gezegeni dönüştüren, böylece yaşamın çeşitliliğini de tehdit eden önemli bir küresel güç haline geldik!

Folke, C., Polasky, S., Rockström, J. et al. Our future in the Anthropocene biosphere. Ambio 50, 834–869 (2021).

‘Biyoçeşitlilik ve Ekosistem Servisleri üzerine Hükümetlerarası Bilim-Politika Platformu’nun 2019 yılında yayınladığı küresel değerlendirme raporu, biyolojik çeşitlilik kaybına neden olan unsurları azalan önem sırasına göre şöyle sıralıyor: (1) arazi ve deniz kullanımı değişikliği (ormansızlaşma, tarım, su ürünleri yetiştiriciliği vb.), (2) organizmaların doğrudan kullanımı (kereste üretimi, balıkçılık vb.), (3) iklim değişikliği, (4) fosil yakıt kullanımı dâhil kirlilik (hava, su ve toprak) ve (5) istilacı türler.

Arazi ve deniz kullanımı değişikliği ve kirlilik, aynı zamanda iklim değişikliğini etkiliyor. İklim değişikliği ile biyolojik çeşitlilik kaybı arasında da karşılıklı bir etkileşim var. Bu iki temel unsur da, doğrudan insanlığın yaşam kalitesini etkiliyor! Bu nedenle, Biyoçeşitlilik ve Ekosistem Servisleri üzerine Hükümetlerarası Bilim-Politika Platformu ve Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli’nin 2021 yılında yayınladığı biyolojik çeşitlilik ve iklim değişikliği raporu, biyolojik çeşitlilik kaybı ve iklim değişikliğinin birbirinden ayrı düşünülemeyeceğini ve biriyle mücadelenin ancak diğeriyle mücadele ile mümkün olabileceğini ısrarla vurguluyor! Tüm bu etkileşen unsurlar, nihai olarak insan faaliyetlerinin bir sonucu. Sahip olduğu biyolojik çeşitlilik açısından yeri doldurulamaz olan coğrafyamız, Anadolu da, dünya üzerinde en uzun süredir insan faaliyetlerinden etkilenen coğrafyalardan biri. Böyle olunca da, özgün doğal bitki örtüsünün çoğunu kaybetmiş olması bir sürpriz değil! Öyle ki, arazi kullanımı ve ilişkili baskıların yakın geçmişte (2000-2015) özellikle Anadolu bozkırlarının karasal biyolojik çeşitliliğini azalttığı değerlendiriliyor.

Buna rağmen, yaşamın çeşitliliğini tehdit eden unsurların biyolojik çeşitliliğimizi geçmişte nasıl etkilediğini tam olarak bilmiyoruz. Bu unsurların biyolojik çeşitliliğimizi yakın geçmişte nasıl etkileyebileceği ile ilgili çalışmalar da halen yetersiz. Bu eksikler konusunda akademik bilgi üretmek ve üretilen bilgiler ışığında karar vericileri yönlendirmek, en büyük önceliklerimiz arasında yer almalıdır!

Kategoriler
Biyocoğrafya İklim değişikliği biyolojisi

Geçmişi Anlamak ve Geleceği Öngörmek – II

Bu yazının aslı, şurada yayınlanmıştır: Gür H. 2016. İklim değişikliği ve bir step hayvanı olan Anadolu yer sincabı – 2 / İklim değişikliği Anadolu yer sincabını nasıl etkiliyor? Bilim ve Gelecek 144: 76-81. https://bit.ly/3yyqi1w

Anadolu yer sincabı

Bu bölümde, ekolojik niş modellemesi ve moleküler filocoğrafya yaklaşımları kullanılarak, iklim değişikliğinin step ve alpin çayırlarda yaşayan Anadolu yer sincabını nasıl etkilediği/etkileyeceği incelenmiştir. Yani, geçmişi anlamak ve geleceği öngörmek için, bu iki farklı yaklaşımın nasıl kullanılabileceğinin bir örneği üzerinde durulmuştur.

Kategoriler
Biyocoğrafya İklim değişikliği biyolojisi

Biyoçeşitlilik ve İklim Değişikliği

Biyoçeşitlilik ve Ekosistem Servisleri üzerine Hükümetlerarası Bilim-Politika Platformu ve Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli’nin 2021 yılında yayınladığı raporun ana mesajı,

iklim değişikliği ile mücadelenin ancak biyoçeşitlilik kaybı ile mücadele ederek mümkün olabileceği!

Biyoçeşitlilik ve iklim değişikliği raporu

Gezegen üzerindeki insan baskısının yarattığı en önemli sorunlardan olan iklim değişikliği ve biyoçeşitlilik kaybı, birbirlerinden ayrı düşünülemez.

Bu nedenle, geleceğimizi, 3,5-4 milyar yıllık yaşam tarihinin sonucu olan biyoçeşitliliğimizi korumak için, tüm mücadele planlarımızı, iklim değişikliği ve biyoçeşitlilik kaybı ile birlikte mücadele edecek şekilde yapmalıyız!

Kategoriler
İklim değişikliği biyolojisi

Türkiye’de Yaz Sıcaklıkları Nasıl Değişti!?

1951-1980 ve 1991-2020 dönemleri arasında

Temmuz ayı ortalama sıcaklığı 1.1 derece Celsius,

2020 yılı Temmuz ayındaki gibi bir ortalama sıcaklık değeri veya daha yüksek bir değer gözleme olasılığı ise 91 kat

arttı!

1951-1980 döneminin istatistiklerine göre, 24.8 derece Celsius (2020 yılı Temmuz ayı ortalama sıcaklığı) veya daha yüksek bir değer gözleme olasılığı yaklaşık %0.2.
1991-2020 döneminin istatistiklerine göre, 24.8 derece Celsius (2020 yılı Temmuz ayı ortalama sıcaklığı) veya daha yüksek bir değer gözleme olasılığı yaklaşık %15.

Hesaplamalar, http://berkeleyearth.org üzerinden elde edilen verilere göre yapılmıştır.

Kategoriler
Biyocoğrafya İklim değişikliği biyolojisi

Geçmişi Anlamak ve Geleceği Öngörmek – I

Bu yazının aslı, şurada yayınlanmıştır: Gür H. 2016. İklim değişikliği ve bir step hayvanı olan Anadolu yer sincabı – 1 / İklim değişikliği nedir, biyolojik sistemleri nasıl etkiler? Bilim ve Gelecek 143: 78-83. https://bit.ly/3yyqi1w

Anadolu yer sincabı

Bu yazıda, genel olarak iklim değişikliği, iklim değişikliğinin biyolojik sistemler üzerindeki etkisini çalışırken yaygın olarak kullanılan modelleme yaklaşımı (moleküler filocoğrafya ile birlikte ekolojik niş modellemesi) ve bu yaklaşımın nasıl kullanılabileceğinin bir örneği olarak iklim değişikliğinin step ve alpin çayırlarda yaşayan Anadolu yer sincabını (Spermophilus xanthoprymnus) nasıl etkilediği/etkileyeceği üzerinde durulmuştur. Yazının genel kurgusu, özellikle gelecekte gerçekleşecek iklim değişikliğinin biyolojik sistemleri (örneğin, step alanları ve canlılarını) nasıl etkileyeceğini (geleceği) gerçekçi öngörmek için, gerçekleşen iklim değişikliğinin biyolojik sistemleri nasıl etkilediğini (geçmişi) iyi anlamak gerektiği üzerinedir.

Kategoriler
Biyocoğrafya İklim değişikliği biyolojisi

Buzul Döngülerinin Anadolu’nun Biyolojik Çeşitliliği Üzerine Etkileri

Büyük kıtasal buz tabakaları, Kuzey Yarımküre’de Kuveterner boyunca birçok kez ilerlemiş ve geri çekilmiştir. Büyük kıtasal buz tabakalarının olduğu dönemler buzul dönemler, diğer dönemler ise buzullararası dönemler olarak bilinmektedir. Buzul buzullararası döngülere eşlik eden iklim değişiklikleri, ya türlerin yer değiştirmesine, değişen çevresel koşullara uyum sağlamasına ya da yok olmasına neden olur. Coğrafi dağılım değişiklikleri, türlerin bu iklim değişikliklerine verdiği en çarpıcı ve en iyi belgelenmiş cevaplardır. Türlerin Geç Kuvaterner buzul buzullararası döngülerine eşlik eden küresel iklim değişikliklerine nasıl cevap verdiğini anlamak için, ekolojik niş modellemesi, son zamanlarda biyocoğrafi çalışmalarda moleküler filocoğrafya ile birlikte yaygın olarak kullanılmaktadır. Ekolojik niş modellemesi, moleküler filocoğrafya ile birlikte, Anadolu’da yaşayan türlerin Kuvaterner dinamiklerini/evrimsel tarihini ve böylece Anadolu’nun biyocoğrafyasını anlamamıza katkı sağlayacaktır. Burada bağlantısı verilen yazıda, yukarıdaki içerik açısından kuş ve memeli türleri ile ilgili birkaç örnek verilmiş ve gelecek perspektifleri tartışılmıştır. >>> https://bit.ly/2Mvh8Qf

Kategoriler
Genel İklim değişikliği biyolojisi

Doğal Seçilim Yoluyla Evrim / Güncel Bir Örnek: Alaca Baykuş

Bu yazının aslı, şurada yayınlanmıştır: Gür H. 2016. Doğal Seçilim Yoluyla Evrim, Güncel Bir Örnek Alaca Baykuş. Evrimin Işığında, Editörler: Akış I., Altınışık N.E. Yazılama Yayınevi, İstanbul. s. 197-206.

Charles Robert Darwin (1809-1882), “Doğal Seçilim Yoluyla Türlerin Kökeni veya Yaşam Savaşında Avantajlı Irkların Korunması Üzerine” “On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life”,kısatılmış adıyla “Türlerin Kökeni Üzerine” “On the Origin of Species” adlı kitabını 24 Kasım 1859 yılında yayınlamıştır. 1250 adet basılan bilim tarihinin bu anıt yapıtı daha o gün tükenmiştir. Daha sonra, Türlerin Kökeni Üzerine’nin 1860, 1861, 1866, 1869, 1872 yıllarında beş yeni baskısı yapılmıştır (son baskıda kitabın başlığındaki ‘üzerine’ kelimesi çıkarılmıştır). Darwin, bu yeni baskılarda pek çok eleştiriye cevap olarak sürekli düzeltmeler yapmıştır. Aslında Darwin, kuramının ön taslaklarını 1842 ve 1844 yıllarında yazmıştır. Türlerin Kökeni, ilk taslağın yazıldığı tarihten 17 yıl sonra yayınlanmıştır. Darwin, neden bu kadar beklemiştir? Bir açıklama, Darwin’in kuramının evrim düşüncesinden daha aykırı bulduğu felsefi materyalizm ile ilişkili olduğunu düşünmesi ve bunu açığa vurmaktan çekinmesidir.    

Türlerin Kökeni, iki temel kurama sahiptir;

  1. Değişerek türeme (=descent with modification). Bu kuram, yaşayan ve tükenen tüm türlerin ortak bir kökene sahip olduğunu belirtir. Yani, türler, bir veya birkaç yaşam formundan değişerek türemiştir.
  2. Doğal seçilim. Bu kuram, Türlerin Kökeni’nin gerçek katkısıdır; değişerek türemeden sorumlu mekanizmayla ilgilidir ve Lamark’ın bireysel organizmaların değiştiği transformasyonal (=transformational) kuramından farklı olarak populasyonların değiştiği varyasyonal (=variational) bir kuramdır.

Darwin’in evrim kuramı (evrim üzerine düşünceleri), aslında beş kuramı içermektedir.

  1. Evrim. Bu kuram, organizmaların zaman boyunca değişmesiyle ilgilidir ve Darwin’in orijinal fikri değildir. Ancak evrimin kanıtlarını bu kadar inandırıcı olarak sunan ve birçok biyoloğa aslında değişimin gerçekleştiğini kabul ettiren Darwin’dir.
  2. Ortak köken. Bu kuram, türlerin ortak atalardan ayrıldığını ve yaşamın tümünün büyük bir aile ağacı olarak betimlenebileceğini belirtir. Bunu, ilk kez tartışan Darwin’dir.
  3. Aşamalı değişim (=gradualism). Bu kuram, organizmalar arasındaki farklılıkların ara formlar yoluyla sayısız küçük değişiklikle evrimleştiğini belirtir. Bu, farklılıkların ara formlar olmaksızın sıçramalar (saltasyonlar=saltations) yoluyla evrimleştiği açıklamasından oldukça farklıdır. 
  4. Populasyonların değişmesi (=populational change). Bu kuram, populasyon kavramı ile ilişkilidir ve evrimin bir populasyondaki kalıtsal karakterler açısından farklı olan bireylerin oranlarının zaman boyunca değişmesiyle gerçekleştiğini belirtir. Bu düşünce, Darwin tarafından hem bir tür içindeki karakterlerin evrimine hem de ortak bir atadan yeni türlerin oluşumuna uygulanan tamamen orijinal bir fikirdir.
  5. Doğal seçilim. Bu kuram, bir populasyondaki kalıtsal karakterler açısından farklı olan bireylerin oranlarındaki değişikliklerin hayatta kalma ve üreme başarılarındaki farklılıların sonucu olduğunu ve bu değişikliklerin uyum/uyarlanmanın evrimiyle sonuçlandığını belirtir. Bu süreç, bu yazının geri kalanında kısaca ele alınacaktır.

Doğal seçilim, Darwin’in Türlerin Kökeni’nde ortaya koyduğu dört önermenin mantıksal bir sonucudur. Türlerin Kökeni, bu önermelerin desteklenmesi üzerine uzun bir tartışmadır. Bu dört önerme, şu şekilde özetlenebilir:

  1. Bir populasyondaki bireyler, ilgili karakter (örneğin, renklenme, vücut büyüklüğü vb.) açısından birbirinden farklıdır.
  2. Bir populasyondaki bireyler arasında değişkenlik sergileyen karakter, en azından bir dereceye kadar, kalıtılabilirdir (yani, ilgili karakter açısından bireyler arasında gözlenen değişkenliğin en azından bir kısmı, genetik değişkenlikle ilişkilidir).
  3. Bir populasyondaki bireyler, uyum gücü (yani, hayatta kalma ve/veya üreme başarısı) açısından birbirinden farklıdır.
  4. Bir populasyondaki bireylerin uyum gücü, ilgili kalıtılabilir karakterle ilişkilidir. 

Aslında bu dört önerme, bir populasyonda ilgili karakter açısından doğal seçilimin gerçekleşmesi için sağlanması gereken dört koşulu belirtmektedir. Yani, bu dört koşul sağlanırsa, bir populasyondaki ilgili karakter açısından farklı olan bireylerin oranı zaman boyunca değişecek (örneğin, karakterin belirli bir durumuna sahip bireylerin oranı artacak) ve populasyon o karakter açısından doğal seçilim yoluyla evrimleşecektir. Bu durumda, doğal seçilim yoluyla evrimleşen ve bireylerin uyum gücünü arttıran karakter veya karakterin belirli bir durumu, uyum/uyarlanma olarak tanımlanır.

Doğal bir populasyonda bu dört önerme ve doğal seçilim yoluyla evrimin gerçekleştiği gözlem yoluyla sınanabilir mi? Bu yazının geri kalanı, alaca baykuşlarda (Strix aluco) yüksek derecede kalıtılabilir bir fenotipik karakter olan tüy renklenmesi üzerindeki selektif rejimin değişmesiyle iklim değişikliği arasındaki ilişkiyi inceleyen ve bu açıdan az bulunur güncel bir örnek (Karell ve arkadaşlarının çalışmaları; bkz. Kaynaklar) üzerinden bu sorunun yanıtlanması üzerine olacak. Ancak hemen şimdi bu soruya kısa ve net bir cevap vermek gerekirse; evet, bu dört önerme ve doğal seçilim yoluyla evrimin gerçekleştiği gözlem yoluyla sınanabilir.

Bir grup Finlandiya’lı bilim insanı, 1981–2008 yılları arasında Güney Finlandiya’da 250 km2’lik bir çalışma alanında alaca baykuşlar üzerinde çalışmıştır. Bu tür, ormanlık alanlarda yaşıyor ve Türkiye’nin kıyı kesimi dahil, daha çok Batı Paleartik bölgede dağılım gösteriyor. Çalışılan populasyondaki üreyen erkek ve dişilerin çoğunluğu yakalanmış ve markalanmıştır. Ayrıca, bireylerin üretkenlikleri takip edilmiştir. Üreyen tüm bireylerin tüy renklenmesi, her yakalamada yarı sürekli ordinal bir ölçek (4’ten (gri) 14’e (kırmızımsı kahverengi) kadar değişen) kullanılarak ölçülmüştür (Şekil 1).

Şekil 1. Çalışılan populasyonda tüy renklenmesinin frekans dağılımı (Karell ve ark. 2011’den alınmıştır). Frekans dağılımı iki tepelidir. Renk skoru, 9 ve altında olan bireyler gri morf, 10 ve üzerinde olan bireylerse kahverengi morf olarak sınıflandırılmıştır.

1. Önerme: Bir populasyondaki bireyler, ilgili karakter açısından birbirinden farklıdır.

1978–2008 yılları arasında 491 birey 1116 kez yakalanmış ve tüy renklenmesi ölçülmüştür. Bu ölçümler, tüy renklenmesinin bireyler arasında yaş ve eşeyden bağımsız olarak griden kırmızımsı kahverengiye kadar değiştiğini ve populasyonda kendi içinde de farklılık sergileyecek şekilde aslında iki renk morfunun (gri ve kahverengi) olduğunu gösterir. Yani, çalışılan populasyondaki bireyler, tüy renklenmesi açısından (gri ve kahverengi ve bu renklerin tonları olacak şekilde) birbirinden farklıdır (Şekil 1).

“Bir populasyondaki bireyler arasında birçok karakter açısından değişkenlik gözlenmesi evrenseldir.”

2. Önerme: Bir populasyondaki bireyler arasında değişkenlik sergileyen karakter, en azından bir dereceye kadar, kalıtılabilirdir.

1978 yılından beri üreyen erkek ve dişiler ve yavrularının tüy renklenmesi ölçülmüştür. Tüy renklenmesi ölçülen ve tüy renklenmesi ölçülmüş en azından bir akrabaya sahip 167 birey kullanılarak yapılan kantitatif genetik analizler, bu karakterin % 79.8 (± 13.8, standart hata) kalıtılabilir olduğunu gösterir. Yani, çalışılan populasyondaki bireyler arasında değişkenlik sergileyen tüy renklenmesi kalıtılabilirdir; tüy renklenmesi açısından bireyler arasında gözlenen değişkenliğin yaklaşık % 80’i, genetik değişkenlikle ilişkilidir. Daha basit bir ifadeyle, yavrular, tüy renklenmesi açısından büyük oranda ebeveynlerine benzerler (Şekil 2).

Şekil 2. Tüy renklenmesi açısından ebeveynler ve yavruları arasındaki ilişki (Brommer ve ark. 2005’ten alınmıştır). Kahverengi (yüksek renk skorlu)  ebeveynler kahverengi yavrulara, gri (düşük renk skorlu) ebeveynlerse gri yavrulara sahip olma eğilimindedir.  

Bu kadar yüksek bir kalıtılabilirlik, birkaç genin tüy renklenmesini kontrol ettiğini ileri sürer. Gerçekten de, yavruların renk morfunu ebeveynlerinin renk morfuyla karşılaştıran  analizler, renk morflarının (kahverengi alelin gri alel üzerinde baskın olduğu tek lokuslu Mendel katılımı ile tutarlı) büyük etkilere sahip birkaç gene dayanan bir genetik yapıya sahip olduğunu gösterir.

“Bir populasyondaki bireyler arasında değişkenlik sergileyen birçok karakter kalıtılabilirdir.”

3. ve 4. Önermeler: Bir populasyondaki bireyler, uyum gücüaçısından birbirinden farklıdır ve bireylerin uyum gücü, ilgili kalıtılabilir karakterle ilişkilidir. 

Alaca baykuşların çevresi değişmektedir. Kışlar, küresel ısınma nedeniyle, özellikle yarı arktik bölgede daha yumuşak geçmektedir. Dahası, temel besin kaynağı olan tarla farelerinin döngüsel dinamikleri, son yıllarda zayıflamış ve düzensizleşmiştir. Bu tür değişikliklerin renk morflarının hayatta kalma başarısını farklı etkileyip etkilemediği, 1981–2008 yılları arasında 466 bireyden toplanan veriye yakalama-yeniden yakalama modeli uygulanarak test edilmiştir. Bu test, özellikle kar derinliği arttıkça, kahverengi morfun hayatta kalma başarısının gri morfunkinden daha fazla azaldığını gösterir. Yani, çalışılan populasyondaki bireyler, hayatta kalma başarısı açısından birbirinden farklıdır ve bireylerin hayatta kalma başarısı, son yıllara kadar (son yıllarda renk morflarının hayatta kalma başarısı eşitlenmiştir; bkz. aşağıya) tüy renklenmesiyle ilişkilidir (Şekil 3a).

Şekil 3. (a) Kar derinliği ile ilişkili olarak renk morflarının hayatta kalma oranı, (b) 1981–2008 yılları arasında Güney Finlandiya’da kışın hayatta kalma açısından kritik olan dönemde kar derinliği ve (c) 1981–2008 yılları arasında renk morflarının hayatta kalma oranı (Karell ve ark. 2011’den alınmıştır). Daireler gri morfu, kareler kahverengi morfu temsil eder.

“Bir populasyondaki bireyler arasında hayatta kalma ve/veya üreme başarısı açısından değişkenlik gözlenmesi evrenseldir ve bu değişkenlik çoğu kez kalıtılabilir karakterlerle ilişkilidir.”

1981–2008 yılları arasında kar derinliği azalmış (Şekil 3b); böylece, bu yıllar boyunca gri morfun hayatta kalma başarısı oldukça sabit kalırken, kahverengi morfun hayatta kalma başarısı artmıştır (Şekil 3c). Yani, daha yumuşak geçen kışlar nedeniyle, son yıllarda renk morflarının hayatta kalma başarısı eşitlenmiştir (Şekil 3b,c). Bu, kahverengi morf üzerindeki iklimle ilişkili negatif seçilimin azaldığıyla ilgili güçlü bir kanıttır. Sonuç olarak, 1981–2008 yılları arasında çalışılan populasyonda kahverengi morfun oranı artmıştır (Şekil 4a). Hatta, 1961–1968 yılları arasında Finlandiya’nın her tarafından ornitologların yakaladığı 3239 bireyin tüy renklenmesi (gri ve kahverengi şeklinde) belirlenmiş ve ülke genelinde kahverengi morfun oranının arttığı gösterilmiştir (Şekil 4b). Bu, genetik sürüklenmenin bu artışın nedeni olamayacağını gösterir. Çünkü genetik sürüklenme, küçük populasyonlarda etkin olan evrimsel bir mekanizmadır. Bir diğer evrimsel mekanizma olan migrasyonun da, bu artışın nedeni olamayacağı gösterilmiştir. Her iki renk morfunun üreme başarıları arasında da fark bulunamamıştır. Yani, kahverengi morfun oranındaki artış, kahverengi bireylerin çalışılan populasyona immigrasyonuyla ve daha fazla yavru sahibi olmasıyla açıklanamaz. Ayrıca, kışlar yumuşak geçtikçe, bireylerin kendi renklerini değiştirdiğine yönelik (fenotipik esnekliğe işaret eden) herhangi bir kanıt da bulunamamıştır.

Şekil 4. (a) Çalışılan populasyonda ve (b) Finlandiya’da ülke genelinde üreyen bireyler arasında kahverengi morfun oranı (Karell ve ark. 2011’den alınmıştır).

Güney Finlandiya’da 250 km2’lik bir alanda çalışılan alaca baykuş populasyonunda Darwin’in Türlerin Kökeni’nde ortaya koyduğu dört önerme ve doğal seçilim yoluyla evrimin gerçekleştiği gözlem yoluyla sınanmıştır. Çalışılan populasyonda, hatta ülke genelinde tüy renklenmesi açısından farklı olan bireylerin oranı zaman boyunca değişmiş (kahverengi morfun; böylece, kahverengi alelin oranı artmış) ve populasyon tüy renklenmesi açısından doğal seçilim (hayatta kalma seçilimi) yoluyla evrimleşmiştir.

Biyolojik evrim, bir veya daha fazla karakter açısından kalıtsal olarak farklı olan bireylerin oranlarının zaman boyunca değişmesi olarak tanımlanır. Burada hatırlatılması gereken, evrimin mutasyon, göç ve genetik sürüklenme yoluyla da gerçekleşebileceğidir. Ancak her kuşakta rastlantısal olarak oluşan kalıtsal değişkenliğin çevresel değişkenliğe uyumunu sağlayan (bu anlamda, deterministik olan, rastlantısal olmayan) ve uyum/uyarlanmadan sorumlu tek evrimsel mekanizma doğal seçilimdir.”

Peki, 1981–2008 yılları arasında kar derinliği azalırken, kahverengi morfun hayatta kalma başarısı neden artmıştır? İlk olarak, tüy renklenmesinin kendisi doğrudan seçilimin hedefi olabilir. Örneğin, kahverengi morf üzerindeki predasyon baskısı, daha çok karın olduğu ortamda daha fazla olabilir. İkinci olarak, tüy renklenmesi, pleiotropik etki yoluyla seçilimin gerçek hedefi olan diğer bir karakterle ilişkili olabilir. Hem moleküler hem de bireysel seviyede artan kanıtlar, renklenme (melanizasyon) ve fizyolojik bir karakter (metabolizma, bağışıklık fonksiyonu gibi) arasındaki genetik ilişkinin farklı çevrelerde morfların diferansiyel (farklılık gösteren) performansına neden olabileceğini ileri sürer. Son olarak, enerji dengesi ve melanin pigmentasyonu arasındaki pleiotropik etkiler (eğer melanistik (kahverengi) morf, daha yüksek enerji gereksinimi olduğu için daha fazla besleniyor; böylece, sert kış koşullarında predasyona daha açık hale geliyorsa), diferansiyel predasyon baskısına neden olabilir.   

Son olarak, temel olarak bazı sosyal davranışların doğal seçilim yoluyla evrimleşebileceğini söyleyen sosyobiyoloji hakkında, bu yazının içeriği açısından neler söyleyebiliriz. Daha önce bir populasyonda ilgili karakterin doğal seçilim yoluyla evrimleşmesi için sağlanması gereken dört koşulu belirtmiştik. Bu durumda, ilgili karakter, kin, saldırganlık veya ilgilendiğiniz herhangi bir sosyal davranış olabilir. Sosyobiyoloji açısından en büyük sorun, diğer önermelerin geçerli olduğu gösterilse bile, sosyal davranışların kalıtılabilir olduğuna (yani, 2. Önerme) yönelik dolaysız kanıtların olmamasıdır. Stephen Jay Gould’un ifadesiyle, “… Darwinci süreç, seçilecek genler olmadan işlemez” (bkz. Gould 2013, s. 310).

Kaynaklar

BirdLife International. (2014) Strix aluco. The IUCN Red List of Threatened Species 2014: e.T22725469A40732957. http://dx.doi.org/10.2305/IUCN.UK.2014-2.RLTS.T22725469A40732957.en. 23 Mart 2016 tarihinde erişilmiştir.

Brommer J. E., Ahola K., Karstinen T. (2005) The colour of fitness: plumage coloration and lifetime reproductive success in the tawny owl. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 272, 935-940.

Freeman S., Herron J. C. (2009) Evrimsel Analiz. Palme Yayıncılık, Ankara.

Futuyma D. J. (2008) Evrim. Palme Yayıncılık, Ankara.

Gould S. J. (2013) Darwin ve sonrası: doğa tarihi üzerine düşünceler. Say Yayınları, İstanbul.

Karell P., Ahola K., Karstinen T., Valkama J., Brommer J. E. (2011) Climate change drives microevolution in a wild bird. Nature Communications, 2, 208.

Mayr E. (2016) Evrim nedir? Say Yayınları, İstanbul.

Kategoriler
İklim değişikliği biyolojisi

İklim Değişikliği Nedir?

İklim değişikliği, basit olarak doğal değişkenliğin ve/veya insan faaliyetlerinin sonucunda iklimde zaman boyunca gözlenen herhangi bir değişikliktir. Daha doğru bir ifadeyle, iklim değişikliği, iklimsel değişkenlerin frekans dağılımlarında zaman boyunca gözlenen değişikliklerdir. Çünkü olasılık/frekans dağılımları temelinde istatistiksel bir açıdan bakmadan iklim değişikliğini ve etkilerini anlamak biraz zor!

Bir frekans dağılımını istatistiksel olarak özetlemenin en kolay yolu ise, dağılımın yeri ve değişkenliği hakkında bilgi veren tanımlayıcı istatistikleri (yer ölçüsü olarak en sık ortalama ve değişkenlik ölçüsü olarak örneğin standart sapma) kullanmaktır. Yani, sadece yer ölçüsü (örneğin, ortalama istatistiğini) kullanarak, bir frekans dağılımını veya bir frekans dağılımındaki değişikliği tanımlamak mümkün değildir! Buna rağmen, iklim değişikliği ile ilgili konuşurken, genellikle bir iklimsel değişkenin ortalamasından veya ortalamasındaki değişiklikten bahsedilir!!!

Şimdi frekans dağılımları temelinde istatistiksel bir açıdan bakmadan iklim değişikliğini ve etkilerini anlamanın neden zor olduğunu örneklemeye çalışalım. Örneğin, kuzey yarımküre karasal ortalama yaz sıcaklığı, 1951-1980 ve 2005-2015 arasında 1.5 oC artmıştır. Bu artış, gün içinde bile deneyimlenen sıcaklık farklarının oldukça altındadır!!! Ancak 1.5 oC, aslında yaz sıcaklığı frekans dağılımının 1951-1980 ve 2005-2015 arasında ne kadar yer değiştirdiğini gösterir. Yaz sıcaklığı frekans dağılımının değişkenliğinin (bu örnekte standart sapma) ise, aynı süre boyunca 1.4 kat arttığını not edelim. İşte bu değişikliklerin bir parçası olarak, örneğin, aşırı sıcak yazlar, 1951-1980 ve 2005-2015 arasında 145 kat artmıştır.   

Şimdi ortalama yaz sıcaklığındaki gün içinde bile deneyimlenen sıcaklık farklarının oldukça altında olan 1.5 oC artışın ne anlama geldiği konusunda bir kez daha düşünme vakti!  

Kaynaklar:

It’s Not Your Imagination. Summers Are Getting Hotter. https://nyti.ms/3nRcUQJ

What can the normal distribution tell us about climate change? https://bit.ly/3ppaf14

 

Kategoriler
İklim değişikliği biyolojisi

İklim Değişikliği Biyolojisi Hakkında Konuştuk

01 Haziran 2019 tarihinde yayınlanan Ali Yağız Baltacı’nın sunduğu Tarihten Gelen adlı programda Hacettepe Üniversitesi, Fen Fakültesi, Biyoloji Bölümü’nden Prof. Dr. Ergi Deniz Özsoy ile birlikte genel olarak iklim değişikliği biyolojisi hakkında konuştuk. >>>

https://bit.ly/35RZ5e4

Ali Yağız Baltacı’nın sunduğu Tarihten Gelen adlı programdaydık.

Ne yazık ki, programın süresi, iklim değişikliği biyolojisi kapsamında yaptığımız çalışmalara tam anlamıyla değinmemize izin vermedi! Ancak, şu özel haber/söyleşi, belki bu eksikliği giderebilir:

https://www.bilimma.com/anadolu-yer-sincabi-ve-iklim-degisikligi/

Anadolu yer sincabı ve iklim değişikliği başlıklı özel haber/söyleşi, bilimma tarafından yayınlandı.

Kategoriler
İklim değişikliği biyolojisi

Geçmişi Anlamak ve Geleceği Öngörmek

04 Mart 2020 tarihinde İstanbul Politikalar Merkezi tarafından düzenlenen Doğa ve İklim Söyleşileri’nin 7.’sinde Küresel İklim Değişiklikleri ve Anadolu Biyocoğrafyası: Geçmişi Anlamak ve Geleceği Öngörmek başlıklı bir konuşma yaptım. >>>

https://bit.ly/3lZWwfW

Davetleri için İstanbul Politikalar Merkezi ve Ümit Şahin’e teşekkür ederim. Ayrıca, bu videoyu kaydettiği için Dilek Geçit’e teşekkür etmek isterim.

İstanbul Politikalar Merkezi, Doğa ve İklim Söyleşileri.