Kaan AYDOS

Bundan yaklaşık 1.5 milyar yıl öncesine kadar canlılarda erkek ve dişi kavramı yoktur, çünkü böyle bir ayrım yoktu. Her hücre ayrı bir bireydi ve mitoz ile bölünerek çoğalmaktaydı. Bunlarda kalıtım aynen aktarılmakta ve böylece aynı hücreye ait klonlar oluşmaktaydı. Daha da ilginç olanı, o zamana kadar hücreler için biyolojik ölüm de yoktu. Bu gün bildiğimiz anlamda bir telomer fonksiyonu bulunmuyordu. Ne zaman ki kromozom parçalara ayrılarak kısaldı, işte ondan sonra uçlarındaki telomer uzunluğu hücre ömrünü belirler hale gelmiştir.

Bir gün, hücrelerde yaşamsal öneme sahip bir proteini yapan genetik materyalin bir kısmı bir hücreye bir kısmı ise diğer hücreye geçti. Bundan sonra artık bu yaşamsal proteinin yapılabilmesi için genetik bilginin tamamlanması, yani genetik materyalinin dağıldığı 2 hücrenin yan yana gelmesi, böylece genetik materyallerini birleştirmeleri gerekti. İşte ilk defa bu olay ile iki farklı eşem yani erkek-dişi ayrımı ortaya çıktı.

Bu iki eşey hücresi arasındaki genetik zincirin tamamlanmasına yönelik gen alış-verişi, önceleri hücrelerin yan yana gelerek aralarında bir sitoplazmik köprü kurulması sonucu gerçekleşmekteydi. Daha sonra bu işlem, gelişmiş eşey organları ile gerçekleşmeye başladı. Aslında eşey farklılaşması, mutasyonların sonraki nesillere aktarılmasını önleyici bir öneme sahiptir. Bu nedenle de, eşeysel üreme evrimsel olarak korunmuş ve zamanla seksüel dimorfizim denen ilavelerle, erkek ve dişiler tamamen birbirinden farklılaşmışlardır.

Eğer eşeysel üreme olmasaydı, birey kendi kalıtsal bilgisini yavruya aynen aktaracağı için annesinin aynısı yavrular gelişecekti. Sonuçta çeşitlilik sağlanamayacak ve evrimsel seçim de gerçekleşmeyecekti. Çevresel faktörler neticesi ortaya çıkan bir mutasyon da yavrudan yavruya aktarılarak aynen nesiller boyu taşınacaktı. İşte bu nedenle, eşeysiz çoğalan canlılar milyonlarca yıl basit bir hücre halinde kalmışlardır. Eğer günün birinde kopyalama yöntemi ile her bireyin kendisi çoğaltılacak olursa, çeşitlilik azalacak ve belki de mutasyonların geçişini önleyecek bir mekanizma kalmadığı için anomalik bir nesil ile karşı karşıya kalınma riski ortaya çıkacaktır!

Canlılar milyarlarca yıl önce bir hücreli yaşamaktaydılar ve bölünerek çoğalmaktaydılar. Zamanla bu bölünen hücreler artık birbirinden ayrılmayarak, koloni halinde yaşamaya geçmişlerdir. Günümüzde çekirdeksiz birhücrelilere örnek; bakteriler ve bazı alg türleridir. Protozoa ise DNA taşıyan birhücrelilerdendir. İşte bu hücrelerin içindeki DNA, uzun zaman süresi içerisinde mutasyonla değişikliğe uğrayarak, günümüzün çok hücreli canlılarını oluşturmuşlardır.

Önceleri tek hücreliler bölünerek çoğalmakta ve ayrı ayrı hücreler şeklinde hayatlarını sürdürmekteydiler. Daha sonra tahminen 1 milyar yıl önce her hangi bir nedenle artık bu hücreler bölündükten sonra birbirlerinden ayrılmamaya ve sitoplazmalarından bağlı kalarak bir arada yaşamaya başlamışlardır. Bu şekilde yaşama koloni yaşamı adı verilir. İşte ilk çok hücreli yaşama geçiş böyle başlamıştır.

Koloniyi çok hücreli yaşamdan ayıran en önemli özellik, koloniyi oluşturan bireyler arasında belirli bir hiyerarşinin ve işbölümünün olmamasıdır. Koloniyi oluşturan bireyler ayrılırsa, her bir birey ayrı bir koloni olarak yaşamını sürdürür. Ama bir araya geldiklerinde ortak bir davranış bilinci geliştirirler ki bu ilk toplum bilinci olarak tanımlanmaktadır.

Koloni yaşamından çok hücreli yaşama geçiş volvox'lar ile başlar. Volvox; binlerce kamçılı algden meydana gelmiş, tek hücrenin çoğalmasıyla oluşmuş küre şeklinde çok hücrelidir.

Volvox'un önemi üreme olaylarındaki özellikleridir. Daha önceki tek hücrelilerde her hücre üreme fonksiyonu görürken, ilk defa volvox'da her hücre üreme fonksiyonu yapmamaya başlamıştır! Bu özelliği sadece koloninin arka kısmında lokalize az sayıdaki hücre (artık üreme hücreleri denmeye başlar) yerine getirmekteydi. İşte ilk defa üreme hücreleri dışındaki vücut (somatik) hücre tanımı volvox'da kullanılmaya başlar.

Yine ilk defa volvox'da ölüm kavramı biyolojik olarak ortaya çıkmıştır. Daha önceki hücreler bölündükten sonra ölmemekte, sonsuz yaşamaktaydılar. Oysa volvox ile beraber telomer ve yaşam uzunluğu faktörleri belirmeye başlamış, neticede vücut hücreleri ölür hale gelmişlerdir.

Volvox; eşeyli üremede ilklerin organizması!

Volvox'da üreme yeteneğine sahip hücreler bölünerek, iç kısımdaki içi sıvı dolu boşlukta birikirler. Ana koloninin patlamasıyla da serbest hale geçerler. Ölümsüzlük eşey hücrelerinde devam ederek, günümüze kadar ulaşmıştır. Bizde de eşey hücreleri iki farklı gametin birleşmesiyle nesilden nesile aktarılarak ölümsüzlüklerini korurlar. Ancak unutulmamalıdır ki, sadece iki gamet bir araya gelirse ölümsüzlüklerini sürdürebilmektedirler. Ölüm ise vücut hücrelerine ait bir özelliktir.

Acaba çok hücreli yaşama geçilmeyip, tek hücreli kalınsaydı ölümsüz olurmuyduk? Aslında güzel görülüyor. Ama evrimsel olarak düşündüğümüzde hayatta kalmak için güçlü olmak gerekir kuralı karşımıza çıkar. Eğer tek hücreli kalınsa hücre kendini hiç bir zaman büyültemez, çünkü yüzey/hacim oranı sabittir. Hücre belirli bir büyüklüğe eriştiğinde metabolizmasını sağlıklı biçimde devam ettirebilmek için bölünmek zorunda kalır. Böylece daha fazla büyüyemeden bölünmüş olur. Sonuçta tek hücreli bir birey daima küçük kalacaktır. Oysa çok hücreliler hücre sayısını artırarak büyüyebilirler. Bu özellik çok hücrelilerin hayatta kalması için en önemli faktördür.

Çok hücreli olmanın bir diğer faydası ise hücreler arasında fonksiyonel ve yapısal farklılaşma, ve buna bağlı yardımlaşma bulunmasıdır. Bu da yaşam savaşında bir üstünlük sağlar. Diğer yandan, eğer tek hücreli canlılar hiç ölmeden sürekli çoğalsalar kısa zaman içerisinde dünyanın ağırlığından kat kat fazla ağırlıkta kitleler oluşacaktır. Buda yaşamı imkansız hale getirir.

Sonuç olarak; hayatta kalmak için çok hücreli yaşam ve çok hücreliliğin bedeli de ölüm olarak karşımıza çıkmaktadır!.

Konunun kaynağı ve detaylı bilgi için:

Demirsoy A: Kalıtım ve Evrim, 11. baskı, Meteksan, Ankara, 2000.