0
İnsan Gözünün Evrim
Bilmecesi Çözüldü.
Darwin’in evrim kuramının karşıtları, genellikle
gözün karmaşık yapısının, kuramın temel dayanakları
olan kendiliğinden değişim (mutasyon) ve
doğal seçilim süreçleriyle açıklanamayacağı görüşünü
öne sürerler. Darwin de insan gözünün nası
l evrildiği konusuna bir açıklama getirememişti.
fiimdiyse Avrupa Moleküler Biyoloji Laboratuvarı’
ndan EMBL araştırmacılar gözün evrilme mekanizması
nı ve kaynağını bulduğunu açıkladılar.
Gözlerimizdeki ışığa duyarlı olan koni ve çubuk
biçimli hücreler, önceleri beyinde yerleşmiş bulunan
eski bir hücre populasyonundan evrilmişler.
EMBL araştırmasını yürüten Detlev Arendt ve Joachim
Wittbrodt’a göre insan gözündeki hücrelerin
beyinden gelmiş olması sürpriz değil. Bugün
de beynimizin derinliklerinde ışığa duyarlı hücreler
bulunuyor ve bunlar günlük etkinliklerimizin
ritimlerini ayarlıyorlar. Önce hayvanların beyinlerinde
bulunan bu ışığa duyarlı hücreler, evrim sürecinin
daha sonraki evrelerinde gözlere göç ederek
ve görüntü iletme yetisini kazanmış görünüyor.
Biliminsanları ilk hayvan atalarımızda iki tür ışığa
duyarlı hücrenin varlığını belirlemiş bulunuyorlar.
Bunlar, rabdomerik ve cilial (kamçımsı) hücreler
olarak sınışandırılıyorlar. Hayvanların çoğunda
rabdomerik hücreler gözlerin bir parçası haline
gelirken kamçımsı hücreler beyindeki yerlerini
koruyarak biyolojik saatleri düzenleme işlevini
üstlenmişler.İnsanlar ve öteki omurgalılardaysa
bunun tersi olmuş ve gözde yerleşen kamçımsı
hücreler koni ve çubuk hücrelerine dönüşmüşler.
Araştırmacılar göz oluşumunda evrim sürecinin
izini, “yaşayan bir fosil” olarak tanımlanan Platynereis
dumerilii adlı deniz kurtçuğunu inceleyerek
bulmuşlar. Bu kurtçuk 600 milyon yıl önce
yaşamış olan atalarından hala çok farklı değil. Bu
canlıya ayrıca böceklerle omurgalıların son ortak
atası gözüyle bakılıyor. Arendt bu hayvanın daha
önce başka bir araştırmacı tarafından çekilen beyin
görüntülerini gördüğünde, beyin hücrelerinin
insan gözündeki koni ve çubuk hücrelerle olan
benzerliği dikkatini çekmiş. Araştırmacı bu hücrelerin
aynı evrimsel sürecin ürünü olabileceğini
düşünmüş. Daha sonra, EMBL’den başka araştırmacı
ların yardımıyla Platynereis dumerilii’nin beynindeki
hücrelerin “moleküler parmakizleri” başka
hayvanların beyinlerindeki ışığa duyarlı hücrelerle
karşılaştırılmış. Hayvanın beynindeki opsin
adlı ışığa duyarlı bir molekülün, omurgalı gözlerindeki
çubuk ve koni hücrelerdeki opsinle olağanüstü
benzerlik gösterdiği ortaya çıkmış. EMBL
araştırmacılarından Kristin Tessmar-Raible, “bu
omurgalı tipi molekülün Platynereis dumerilii beyin
hücreleri içinde etkin olduğunun görülmesi,
bu hücrelerle omurgalı koni ve çubuk hücrelerinin
ortak bir moleküler parmak izine sahip oldukları
nı ortaya koymuş bulunuyor. Bu da evrimde
ortak bir kaynağın kanıtı. İnsan gözünün evrimiyle
ilgili büyük bir bilmeceyi çözmüş bulunuyoruz”
diyor.
EMBL araştırmacıları, Science dergisinde yayımladı
kları bulgularının sonunda hayvanlarda ışığa
duyarlı hücrelerle gözlerin evrimi konusunda şu
senaryoyu öne sürüyorlar.
İlkel metazoalarda ışığın varlığını belirlemek ve
ışıkla ilgili zamanlama işlevlerini (biyolojik saat)
yönetmek için bir atasal opsin kullanan tek bir
tür ışığa duyarlı hücre öncülü bulunuyordu. Prebilateryen
(anatomide ikili simetri oluşmuş hayvanlardan
önceki) atalarda opsin geni, c-opsin ve
r-opsin adlı genlere dönüştü ve böylece öncül ışık
algılayıcı hücrenin kamçımsı ve rabdomeric denen
kardeş hücre türlerine farklılaşmasına yol açtı.
Rabdomeric ışık algılayıcı hücreler, pigment
hücreleriyle bir araya gelerek ilkel gözleri oluştururken,
kamçımsı hücreler de evrilen beynin bir
parçası haline gelerek yönsüz ışık tepkisi işlevini
yüklendi. İkili simetrik anatomiye sahip hayvanlarda,
örneğin günümüze kadar gelmiş Platynereis’te
bu atasal düzen hâlâ görülüyor. Omurgalılara
uzanan evrim çizgisinde her iki tür ışık algılayı
cı hücre, evrimleşen retinaya yerleşti. Rabdomerik
ışık algılayıcı hücreler, gangliyon hücrelere
dönüşerek görüntü işleme sürecinde farklı bir işlev
üstlendiler. Omurgalı gözünün evriminin
önemli bir özelliğiyse, ışık algılama görevini üstlenenlerin
rabdomerik değil, kamçımsı hücrelerin,
yani çubuk ve konilerin olmasıydı. Dolayısıyla
omurgalı hayvanların gözleri, farklı evrimsel tarihleri
olan farklı ışık algılayıcıları kapsayan bileşik
bir yapıyı temsil ediyor.
Science, 29 Ekim 2004
