Bir ağaç kurbağası biyolojiye bakışımızı nasıl değiştirir?

Evrim hakkındaki geleneksel algılarımızı altüst eden, dünyanın en karizmatik amfibisi!

Uzun, zeytin yeşili lastik botlarıyla Karen Warkentin, Panama Yağmur Ormanları'ndaki bir göletin kıyısında… Birden eğilip bir daldaki genişçe, yeşil bir yaprağı çekerek üzerindeki jel dolu  torbaları andıran yumurtaları gösterip “Bunlar olur!” diyor.

Kırmızı Gözlü Ağaç Kurbağası, Agalychnis callidryas, yumurtalarını gölet kıyılarındaki yaprakların üstüne bırakır ve yumurtadan çıkan yavrular yaprağın üzerinden kayarak göletin içine düşer. Normalde bir yumurta bırakıldıktan 6-7 gün sonra kabuğundan çıkar. Ne var ki Varkentin’in incelediği yumurtalar, görünüşlerinden de anlaşılacağı üzere ancak 5 günlükler. Narin vücutlarına mikroskop altında bakacak olursanız minik, kırmızı kalplerini görebilirsiniz.

Warkentin nemli elini gölet suyuna doğru uzatarak “Hiç çıkmak istemiyorlarmış gibi görünüyor. Ama aslında yapabiirler!” diyor. Elindeki yaprağı göletin üstüne doğru yaklaştırdıktan sonra çok dikkatli ve nazik bir şekilde nemli parmağını yumurtaların üstünde gezdirmeye başlıyor.

O da ne?! İribaşlardan biri yumurtasından çıktı! Yaprağın üzerinden yavaşça kaydı, ufak bir hamle ve göletin içinde! Ardından bir diğeri ve diğeri derken kardeşleri de onu izliyor. “İzlemeye doymayacağım bir şey bu!” diye ekliyor Warkentin.

Sadece ufak bir parmak hareketiyle Warkentin, son zamanlarda biyoloji algımızı değiştiren bir fenomeni bizlere göstermiş oluyor.  Genlerin, hücrelerimizin neyi ne zaman yapacağını “dikte” eden katı bir plan olduğu düşüncesinden onyıllar sonra bilim insanları şaşırtıcı bir gerçekte uzlaşmış durumdalar. Yaşam, buradaki gibi basit görünüşlü kurbağa yumurtaları söz konusu olduğunda bile, oldukça esnektir. Her zaman, seçenekleri vardır. Aşağı yukarı beşinci günde kurbağa yumurtaları, normal kuluçka süresini beklemeden, yaklaşan bir (örneğin) yılandan kaynaklanan titreşimler sebebiyle yumurtalarını terk ederek suya ulaşmayı seçebiliyor.

Bu örnekte kurbağa yumurtaları sergiledikleri bu davranışla; Biyolojide devrim etkisi yaratan, bir canlının genlerini çevre şartlarına göre çalıştırması diyebileceğimiz, Fenotipik Esneklik kavramına güzel bir örnek oluştururlar. Fenotip canlının genlerinin toplamından (Genotip) farklıdır. Fenotipik esneklik kavramı, basit bir etki-tepki ilişkisiyle açıklanamayacak şekilde çalışan genlerin ya da gen gruplarının canlı yaşamında nasıl olup da birden fazla yanıta sahip olduğunu kısmen organizmanın çevresinde rastladığı koşulları işin içine katarak açıklar. Warkentin’in dediğine göre evrimsel biyolojideki bilim insanları uzun zamandır genlerin kendisine yoğunlaşmış, bireylerin birbirlerinden farklılıklarını genetik farklılığa bağlamışlar; ancak görülen bu denli çeşitlilikte çevrenin etkisi olduğunu sonraları değerlendirebilmişler.

Bir ev bitkisi güneşe maruz kaldığında yapraklarını sarartır, bir su piresi aç balıklarıdan kaçınmak için vücudunda dikenler oluşturur; bunların hepsi fenotipik esnekliğe birer örnektir. Çevre koşullarına göre (ortamda bir yılan, hortum, kasırga vb durumlar var mı yok mu?) organizmalar farklı fenotipik esneklikler sergiler.

Bu fenomen bilim insanlarını evrim hakkında nasıl düşünmeleri gerektiğini hakkında yönlendirmektedir. Fenotipik esneklik organizmaların çevrelerine nasıl uyum sağladıkları (kasıtlı mı  değil mi?) bilmecesine oldukça iyi bir çözüm sunar. Bu konuda doğuştan taşıdıklaır esneklikleriyle en iyi örnek kurbağa yumurtaları, diyor Warkentin.

Kırmızı gözlü ağaç kurbağası yavruları, Warkentin fenomonu çalışmaya başlamasından (20 yıl önce) önce, uzun yıllardır aç yılanlardan kurtulmayı başardı. Warkentin’in tez danışmanı, Texas Üniversitesi, Austin’den Mike Ryan, insanların daha önce yumurtaların bu tarz bir esneklik sergilediklerini bilmediğini söylüyor ve devamında “Warkentin tez çalışmalarıı sırasında bu olayı keşfetti , oldukça geniş ve zengin bir çalışma alanı…” ifadelerini kullanıyor.

Pepperdine Üniveristesi'nden Karen Martin de aynı konu üzerinde çalışıyor ve “Belirli tehditlere cevap olarak yumurtadan çıkış olayı, fenotipik esneklik açısından gerçekten çok ilginç bir yaklaşım.” Diye devam ediyor. Martin, Warkentin’in kurbağa yumurtalarından bir şeyler öğrenme çabasını takdir ederek şunları söylüyor: “O kendini bu sistemi anlamaya adamış biri!”

Gamboa, Panama’daki Smithsonian Tropikal Araştırma Enstitüsü (STRI) yöneticisi ve evrimsel biyolog Eldredge Bermingham: “Warkentin’in araştırması bizi canlıların karşılaştıkları tehditlere karşı yaşamlarında ne kadar erken cevap verdikleriyle ilgili daha dikkatli olmamız gerektiği konusunda uyardı.”  Warkentin Boston Üniversitesi’nde bir biyoloji profesörü ve çalışmalarını STRI’da sürdürüyor. Yani bana, yumurtaları çatlatmak için ne kadar dil döktüğünü gösterdiği yer…

Islak yaprağın üzerinden göle atlayan iribaşlar hala göbeklerine bağlı yumurta besin maddesiyle birlikteler, bu onlara ayaklaşık 1,5 gün kadar yeterli.  Warkentin hala yaprağın üstünde kalmış son birkaç yumrutayı ovalamakla meşgul, bir yandan da “Hadi! Sizi burda yalnız bırakmak istemiyorum.” diyor.

Artık tüm iribaşlar suda… Fakat suda aynı zamanda bazı avcı böcekler de var; ancak Warkentin iribaşları bu tehlikeden daha kötü bir durumdan kurtardığını şu sözlerle  hatırlatıyor: “Anneleri yer belirlemede bir hata yapmış. Yumurtaları gölete ulaşamayacakları bir yere bırakmış. Eğer burda yumurtadan çıkmalarına izin verseydik, karıncalara yem olacaklardı.”

Boston Üniversitesi’nden Karen Warkentin amfibiler (ikiyaşmlılar, kurbağalar) üzerinde çalışan bir biilm insanı. Çalışma konuları ise özellikle amfibi gelişimi, gelişimin ilk evrelerinde sergilenen davranışlar, amfibi ekolojisi… Warkentin alanında pek çok önemli başarıya imza atmış biri; ancak bunlardan en önemlisi biyolojide büyük yankı uyandıran bir kavram olan fenotipik esneklik fenomenine yaptığı katkı. Bu katkıyı Panama Yağmur Ormanları’nda ağaç kurbağaları üzerine yaptığı çalışmalarla sağladı. Ağaç kurbağaları yumurtalarını gölet kenarlarındaki yaprakların üstüne bırakır ve yumurtalar olgunlaştıktan sonra iribaşlar yaprağın üzerinden gölete veya su birikintisine düşerler. Karen Panama’da ağaç kurbağası yumurtalarının bazı durumlarda normalden kısa sürede açıldığını farketti. Bu olay üzerine yoğunlaşarak çok ilginç sonuçlar elde edeceği bir yola girmiş oldu. 

 

Kaynak: smithsonianmag.com

1 yorum

Yorum yap
  1. 1
    aydın

    İnsanın düşünme etkinliklerine yeni bir pencere katacak bir yazı olmuş. Çok farklı alanlarda bu konuya benzer çıkarımlar yapılabilir. Teşekkürler.

+ Leave a Comment