Yapay seçilim

Yapay seçilimin sonuçları: Danua ve melez bir Çivava

Yapay seçilim, insanların bilinçli ve amaçlı olarak bir organizmanın belli özelliklerini seçmesi ve kontrollü olarak yetiştirmesi sürecini anlatan tanım. Bu terim, Charles Darwin tarafından belirli özelliklere sahip canlıların farklılaşarak çoğalmalarının gelişmiş hayatta kalma veya üreme yeteneklerine dayandığı doğal seçilime karşılık olarak kullanılmıştır. İnsan eliyle hangi hayvan ya da bitkinin üretileceğine karar verildiği yapay seçilimin aksine, doğal seçilimde ne tür varyasyonların ve genlerin gelecek nesillere aktarılacağını çevre veya doğa şartları belirler.

Yapay seçilimin bilinçli kullanımı, yeni ilaçların keşfinde ve geliştirilmesinde olduğu gibi, deneysel biyolojide çok yaygın hale gelmiştir.

Yapay seçilim bilinçsiz bir şekilde meydana gelebilir; yabani bitkilerin ilk insanlar tarafından evcilleştirilmesi ve tarıma uygun hale getirilmesinin büyük ölçüde bilinçsiz bir süreç olduğu düşünülmektedir.^[1]

Tarihçe

Seçiçi yetiştirmeyle yabani teosinte bitkisi (solda) zaman içinde mısıra dönüşmüştür (sağda). Ortada mısır-teosinte hibriti

Yapay seçilim yöntemleri Romalılar tarafından biliniyor ve uygulanıyordu.^[2] 2000 yıl öncesine ait dönemden kalma bilimsel eserler, farklı amaçlar için hayvanların nasıl seçileceğine dair öğüt ve bilgiler vermenin yanı sıra bu antik eserler, Kartacalı Mago gibi kendisinden daha önceki bilimsel kaynak ve mercilerden alıntı da yapmaktadır.^[3] Yapay seçilim fikri, daha sonra İranlı İslam bilgini El-Birûni tarafından 11. yüzyılda ifade edilmiştir. Hindistan adlı eserinde bu fikri dikkate alıp çeşitli örnekler vermiştir.^[4]

Tarımcı, ihtiyacı olduğu kadar yetiştirip arta kalanları söküp atmak suretiyle istediği tahılları seçer. Orman korucusu, kusursuz gördüğü dalları bırakırken diğerlerini keserek atar. Arılar, sadece yemek yiyen ve kovanda başka iş yapmayan kendi türünden arıları öldürür.

Charles Darwin, ileri sürdüğü doğal seçilimin daha geniş ve kapsamlı bir süreç olduğunu göstermek için bu yeni terimi kullanmıştır. Darwin, arzu edilen özelliklere sahip canlı bireylerin insanlar tarafından kontrollü ve bilinçli olarak yetiştirildiğini, arzu edilen özelliklere sahip olmayan bireylerin ise üremekten alıkonulduğu ve bu şekilde hayvancılık ve bitki ıslahındaki yöntemlerle birçok evcil hayvan ve bitkinin, kendilerine özgü bir takım özel özelliklere sahip olduğunun farkına varmıştır.

Darwin bu terimi, 1859'deki Türlerin Kökeni isimli eserinin ilk baskısında, iki defa, Bölüm IV'de (Doğal Seçilim; ya da En Uygun Olanın Yaşaması) ile Bölüm VI'de (Teorinin Güçlükleri) kullanmıştır.

Seçilim süreci her ne kadar yavaş olsa da, güçsüz ve çelimsiz insan, yapay seçilimin etkisiyle birçok şey gerçekleştirebilir ve ben bu değişimlere dair herhangi bir sınır göremiyorum, tüm canlı varlıklar arasındaki ortak uyarlamaların güzelliği ve sonsuz karmaşıklığı, biri diğeriyle, sahip oldukları fiziksel yaşam şartlarıyla, doğanın seçim gücü tarafından uzun zaman seyirlerinde etkilenebilirler.^[5] Bizler, son derece ufak ve önemsiz farklılıkların oluşumundan tamamen habersiziz ve ancak farklı ülkelerdeki, özellikle çok az yapay seçilimin mevcut olduğu daha az uygar ülkelerdeki evcil hayvan ırkları arasındaki farkların bize yansımasıyla bunun bilincine varırız.^[6]

Doğal seçilimle karşılaştırma

Doğal seçilim ile yapay seçilimin altında yatan genetik süreçler arasında gerçek bir fark olmayıp yapay seçilim kavramı, Charles Darwin tarafından daha geniş bir doğal seçilim sürecinin bir göstergesi olarak kullanılmıştır. Bu seçilim süreci, insanların tercihleri veya etkinlikleri belirli bir popülasyonun veya türün evrimini büyük ölçüde etkilediğinde "yapay" olarak adlandırılır. Gerçekten de, birçok evrimsel biyolog, evcilleştirmeyi, insan kontrolü altındaki canlılarda görülen adaptif değişikliklerin ve insan eliyle yapılan doğal seçilimin bir türü olarak bakarlar.

Ancak, çevrenin değiştirilmesi ile bilinçsiz olarak oluşan yapay seçilim ile laboratuvarda DNA dizilerinin bilinçli olarak değiştirilmesi ile yapılan yapay seçilim arasında ayrım yapmak yararlı olabilir. Laboratuvarlar yapılan genetik manipülasyonlar ile doğada oluşan genetik değişimler arasında ancak çok az ortak yönler vardır.

Laboratuvarda kullanımı

Seçilim hakkındaki bilgilerin planlı kullanımı, deneysel biyolojide özellikle mikrobiyoloji ve genetik alanında yaygın hale gelmiştir. Genetik mühendisliğinde her yerde yaygın olarak kullanılan bir laboratuvar tekniği sayesinde genler, transfeksiyon adı verilen bir yöntemle, genellikle plazmid denilen küçük daire biçimindeki DNA moleküleri üzerinde yer alan ve bakterilerden oluşan hücre kültürü içindeki hücrelere aktarılırlar. İlgili olunan gen, plazmid üzerinde raportör gen tarafından ya da antibiyotik direnci, yüksek tuz konsantrasyonlarında yaşayabilme gibi belirli bir özelliği kodlayan "seçilebilir belirteç" tarafından eşlik edilir. Hücreler daha sonra normal hücreler için ölümcül olan ama çalışan ve plazmid üzerindeki geni ifade eden hücreler için konuksever olan bir ortamda kültive edilerek yetiştirilirler. Bu şekilde raportör genin ifadesi, bir sinyal gibi işlemekte ve hücre içinde ilgili olunan gene karşılık gelmektedir.

Yeni ilaçların geliştirmesinde kullanılan başka bir teknik, belirli organik bileşiklerle birleşmede yüksek eğilim gösterilmesi istenilen aptamer veya nükleik asit parçalarının geliştirmesinde kullanılır ve bunun için 'in vitro seçilimi' denilen yinelemeli bir seçici sürecinden yararlanır.

Evrimsel fizyoloji, davranış genetiği ve canlılar biyolojisinin diğer alanlarındaki çalışmalar da, her ne kadar gelişmiş omurgalı canlılarda nesillerin ikiye katlanma süreçleri uzun sürse veya ıslah etmede daha fazla zorluklar olsa da, yapay seçilimden faydalanırlar.^[7][8][9]

Ayrıca bakınız

• Hayvancılık
• Deneysel evrim
• Gen havuzu
• Genetik mühendisliği
• İnbred
• Bitki ıslahı
• Kantitatif genetik

Kaynakça

1. Artificial Selection PowerPoint, University of Wisconsin-Madison
2. Buffum, Burt C. Arid Agriculture; A Hand-Book for the Western Farmer and Stockman, p. 232. Accessed at , June 20, 2010.
3. Lush, Jay L. Animal Breeding Plans, p. 21. Accessed at , June 20, 2010.
4. Jan Z. Wilczynski (December 1959), "On the Presumed Darwinism of Alberuni Eight Hundred Years before Darwin", Isis 50 (4): 459–466 [459–61] 
5. Darwin 1859, s.
6. Darwin 1859, ss. 197–198
7. Swallow JG, Garland T, Jr. (2005). Selection experiments as a tool in evolutionary and comparative physiology: insights into complex traits—an introduction to the symposium. Integr Comp Biol, 45:387–390.PDF
8. Garland T, Jr. (2003). Selection experiments: an under-utilized tool in biomechanics and organismal biology. Ch.3, Vertebrate Biomechanics and Evolution ed. Bels VL, Gasc JP, Casinos A. PDF
9. Garland T, Jr., Rose MR, eds. (2009). Experimental Evolution: Concepts, Methods, and Applications of Selection Experiments. University of California Press, Berkeley, California. In press.