Evrimsel Süreç - 1: Evrim Tarihi'nin Büyük Zaman Çizelgesi (1. Kısım)
/evrimagaci.org%2Fpublic%2Fcontent_media%2Ff5353d3f7674eb558378baa6847babe7.jpeg)
Bu yazı dizimiz, belki de Evrimsel Biyoloji'nin bilim camiasındaki görkemli egemenliğini ve bilime karşı dogmalara yönelik artık tartışılmayacak kadar net olan zaferini bilimsel bir dille, herkesin anlayabileceği şekilde aktaracağımız bir yazı dizisi olacaktır. Bu sayede belki de Evrim Ağacı olarak yazı dizilerimizin doruğuna çıkacak, sizi de beraberimizde bu ihtişamlı dağın tepesine tırmandırarak tüm evrim tarihinin, evrimsel sürecin her an elinizin altında olmasını ve net bir şekilde görebilmenizi sağlayacağız. Sizi evrim tarihinin derinliklerine götürürken, aynı zamanda birçok önemli bilgiyi sizlere aktaracak, bu sayede hayata dair bilimsel görüşünüzün çok daha sağlam temellere oturtulmasını sağlayacağız. Aynı zamanda size kademeli evrimsel süreci aktararak, Evrimsel Biyoloji'nin açıklayıcı gücünü göstermeye çalışacağız.
Abiyogenez yazı dizimizde tek hücreli en ilkin canlıların cansız varlıklardan nasıl evrimleşebileceklerini detaylıca anlatmıştık. Bu kapsamlı evrim tarihi makalesiyle başlayan "Evrimsel Süreç" yazı dizimizde ise canlılığın ilkin başlangıcından sonra geçtiği basamakları detaylı bir şekilde ele alacağız, önemli grupların ayrım noktalarını inceleyeceğiz, sayısız fosile bakarak evrimin izlerini göreceğiz. Kısaca, bu yazımızdan itibaren, büyük oranda fosiller ve genetik analizler üzerinden giderek canlılık tarihindeki önemli dönemeçlere göz atmaya başlayacağız. Ele alacağımız önemli dönüm noktaları arasında tek hücrelilikten çok hücreliliğe evrimden tutun da, denizlerden karalara çıkış, sürüngenlerin dinozorlara evrimi ve daha nicesini saymamız mümkündür. Bu süreçte, dönemeçlerin neden önemli olduğuna değinecek, evrimsel süreçte bu dönemeçlerin ("köşebaşı taşlarının") var olmasının sebeplerini derinlemesine analiz etmeye ve herkesin anlayacağı bir dilde sunmaya çalışacağız. Kısaca, canlılığın başlangıcından beridir sürmekte olan ve şimdiye kadar 3.8 milyar yılın geride bırakıldığı upuzun zaman dilimine mümkün olduğunca detaylı bir göz atacağız. Umuyoruz ki yazılarımızın bu kısmı tüm okurlarımıza faydalı olacaktır.
Bu dizimizin ilk yazısı olarak bu makalemizde ise size hiçbir ön bilgi vermeden, sadece bir zaman çizelgesi vereceğiz. Bu çizelge, evrimsel sürece genel olarak baktığımızda ne gibi köşe taşları gördüğümüzü, Dünya üzerindeki canlılığın 3.8 milyar yıl öncesinden bugüne kadar ne gibi süreçler ve önemli basamaklardan geçerek bugünlere geldiğini aktarmaya çalışacağız. Bu yazımızın faydalı olacağını düşünüyoruz, çünkü eli altında bu makalemizi bulunduran bir şahıs, kolaylıkla Evrim Tarihi'ne hakim olabilecek, önemli detayları gözden kaçırmayacak ve gerektiğinde, başı sıkıştığında kolaylıkla akıl almaz derecedeki büyük zaman dilimlerinde yolculuğa çıkabilecektir.
Yazımızı mümkün olduğunca sade, bir o kadar da detaylı hazırlamaya çalışacağız. Bundan kastımız şudur: Evrim tarihinin "kısa bir özeti"ni vermek çok güç, çünkü bahsettiğimiz süreler, öyle elle tutulur zaman birimleri değil: milyon yıllar, milyar yıllardan bahsediyoruz. Ancak yine de olabildiğince zaman çizelgemiz açısından birincil olmayan bilgilerden arındırmaya çalışacağız. Öte yandan, gereken bütün bilgileri de vermeye çalışacağız; bu sayede hiçbir önemli noktanın atlanmamasını hedefleyeceğiz.
Bazı Giriş Tanımları ve Terimler
Başlamadan önce, tarihlerin belirtilmesinde kullanacağımız kısaltmaları belirtelim:
SI (Uluslararası standartlar) birim sisteminin dikte ettiği üzere "." ile ayrılmış sayılar binlik basamakları göstermektedir. "," ile ayrılmış sayılar ise ondalıklı sayılara denk gelmektedir. Yani "bin" sayısı "1.000" şeklinde yazılmaktadır. "Üç buçuk" sayısı "3,5" şeklinde yazılmaktadır. "Bin yirmi beş buçuk" sayısı ise "1.025,5" şeklinde yazılmaktadır.
Ayrıca kısaltmalara bakacak olursak, "milyon yıl önce" kalıbı yerine MYÖ kısaltması kullanılacaktır. Yabancı kaynaklarda bunun yerine "megaannum" (mega yıl, milyon yıl) anlamına gelen Ma kısaltması kullanılabilmektedir. Ayrıca yabancı kaynaklar "bin yıl" kavramı için Ka (kiloannum) kısaltmasını kullanmaktadırlar; ancak biz bunu kullanmayacağız.
Ne yazık ki Türkçe jeolojik çağların isimlendirilmesi açısından son derece sınırlı olduğu için, jeolojik evreleri İngilizce olarak yazacağız. İngilizcedeki "supereon", "eon", "era", "period", "epoch", "age" kelimelerine karşılık Türkçede sadece "zaman", "dönem", "çağ" ve "periyot" bulunduğu için ve bunların sınırları terminolojik olarak belirlenmediği için, birbirlerinden ayırmak zor olabilmektedir. Burada bilinmesi gereken, en üst düzey jeolojik zaman aralığının "supereon" olduğu, ondan sonra ise sırasıyla "eon", "era", "period", "epoch" ve "age" terminolojilerinin geldiğidir.
Son olarak, zaman dilimlerinin büyüklüğünün anlaşılmasını hedeflediğimiz için, dikkatten kolayca kaçabilecek "milyar" kelimesi yerine "bin milyon" kalıbını kullanacağız. Yani "4 milyar" sayısını "4 bin milyon" şeklinde belirtecek, "4.000 milyon" şeklinde yazacağız. Bu yüzden sizden istediğimiz, yazıya başlamadan önce sadece "yüz bin yıl" gibi göreceli olarak küçük bir zaman diliminin ne kadar devasa olduğunu düşünmeniz, sonrasında ise önce "milyon yıl", sonra "on milyon yıl", sonra da "milyar yıl" gibi kavramların ne anlama geldiğini irdelemeye çalışmanızdır. Lütfen 1.000 yılın bile ne kadar uzun olduğunu tam olarak idrak etmeden ve bu zaman dilimine neler sığabileceği üzerinde en azından 5-10 saniye boyunca düşünmeden bu yazıyı okumaya devam etmeyiniz. Çünkü bahsedeceğimiz zaman dilimlerinin büyüklüğünü anlamadan, evrimi anlamanız imkansız olacaktır. Dolayısıyla bu noktada bir dakikalığına durun, ömrünüzdeki yıl sayısını, bir asırda olan siyasi, ekonomik, ekolojik, vb. olayları, son milenyum içerisinde olan olayı bir düşünün. Sonrasında 1 milyon yılın, 10 milyon yılın, 100 milyon yılın ne demek olduğu üzerine biraz kafa yorun. En sonundaysa, 1 milyon yılın evrim için "göz kırpma süresi" kadar olduğu gerçeği üzerinde düşünün. Tüm bu devasa zaman dilimleri karşısında kalbiniz üzerinde bir ağrı, bir sıkışma hissettiğiniz anda bu yazıyı okumaya devam edin. Ancak bu noktadan sonra gerekli verimi alabileceğinize inanıyoruz.
Umarız ki tüm okurlarımıza faydalı bir çalışma olacaktır. Daha fazla sözü uzatmadan zamanın büyüleyici derinliklerine hep birlikte dalalım:
Evrim Tarihi'nin Büyük Zaman Çizelgesi
Hadean Eon: 4.600-3.850 MYÖ
4.600 MYÖ: Dünya gezegenini oluşturacak toz kütleleri Güneş etrafında dönen "birikim diski" adı verilen yapıyı oluşturmuştur. Günümüzden 4.6 milyar yıl öncesindeyiz. Açık halde yazacak olursak, 4.600.000.000 yıl öncesinde. Bu zaman dilimine, bu makalenin potansiyel okurlarının ortalama ömürlerinden (~80 yıl) tam 57.500.000 (57 buçuk milyon) tane sığmaktadır. Birçoğumuzun dedemizin babasını, yani 2 nesil öncesini tanımadığımız düşünülürse, 57.5 milyon neslin ne demek olduğu anlaşılacaktır. Üstelik aslında nesil ömre göre değil, üreme çağına göre hesaplanır. Dolayısıyla, insanın ortalama üreme yaşını 20 alacak olursak, eğer ki insanoğlu son 300.000 yıldır değil de 4.6 milyar yıldır var olsaydı, toplamda 230.000.000 (230 milyon) nesil geçerdi. Hatırlayamayacağınız kadar uzun olabilen 2 nesle karşılık, 230 milyon nesil... Tüm bu girizgahı, ne kadar devasa bir zaman diliminden bahsettiğimizi özenle vurgulamak için vermek istedik. İşte bu noktada, gezegenimizin oluşmaya başladığını görmekteyiz. Devam edelim:
4.570 - 4.567,17 MYÖ: Verilen bu zaman aralığında, Dünya'nın gaz ve toz bulutu halden, katı bir hale geçerek gezegenleşmesi yaklaşık 3 milyon yıllık bir zaman almıştır. Bu süre zarfında fizik yasaları etkisi altında bir merkez etrafında dönen toz parçaları giderek birbirlerine "kaynamış", önce büyük taşlar ve kayalar, sonra devasa kaya kütleleri, en son olarak bunların kaynaşması sonucu ise gezegenimiz Dünya oluşmuştur. Bu süreçte ve sonrasında Dünya'nın sıcaklığı aşırı derecede yüksektir.
4.533 MYÖ: Muhtemelen Dünya'ya çarparak Dünya içerisine kaynayan Theia gezegeni sebebiyle Dünya'dan dev bir parça koparak Ay'ı oluşturmuştur. Bu oluşum da tek seferde olmamış, tıpkı Dünya'nın oluşumu gibi öncelikle Dünya'dan kopan parçalar bir araya gelerek dev kütleleri oluşturmuş, bunların bir araya gelmesiyle de bir gezegen uydusu olan Ay oluşmuştur. Ay'ın oluşumu sayesinde Dünya'nın merkezi dönmesi belli bir düzene kavuşmuştur. Bu durumun, Dünya üzerinde canlılığın başlamasında önemli rol oynadığı düşünülmektedir. Ay'ın tam olarak nasıl oluştuğu bilinmiyor olsa da, bu ön-gezegen çarpışması en muhtemel olasılıklardan biri olarak karşımıza çıkmaktadır.
4.404 MYÖ: Dünya üzerinde oluştuğu tespit edilen ilk mineral olan Zircon'un oluştuğu zaman.
4.100 MYÖ: Dünya'nın yüzeyi katı bir taban oluşturacak kadar soğumuştur. Bu süreçte atmosfer ve okyanusların oluşumu başlamıştır. Miller-Urey Deneyi ve modern versiyonlarında gösterildiği üzere poliaromatik hidrokarbonların birikimi başlamıştır. Bunun haricinde derin okyanus plakalarında demir sülfidin sentezi sonucunda RNA'nın ilk oluşumu için gerekli tüm ortamlar sağlanmıştır ve daha önceki yazılarımızda açıkladığımız üzere öncelikle ribozim benzeri bir yapı oluşmuş, sonrasında günümüzde bildiğimize benzer bir RNA oluşumu gerçekleşmiştir.
4.030 MYÖ: Dünya üzerinde oluştuğu bilinen ilk kayanın oluşumu.
4.500 - 3.500 MYÖ: Cansız maddelerin fizik ve kimya yasalarının etkisi altında sürekli deneme-yanılma ve eleme-seçilim mekanizmaları sonucunda canlılığın ilk adımı olarak görülen koaservatların 4.500 milyon yıl kadar önce oluşmaya başladığı düşünülmektedir. Ancak bu koaservatların sabit bir yapıya kavuşmaları 400 milyon yıl kadar almış ve günümüzden 4,1 milyar yıl öncesine denk düşmüştür. Bununla da kalmamış, koaservatların evrimi prokaryotların ortaya çıkmasına sebep olmuştur. Bu sürecin 3.9-3.8 milyar yıl kadar öncesine gittiği düşünülmektedir. Fakat yine başarılı ve dengeli prokaryotik hücrelerin evrimi için 300 milyon yıl kadar bir süre gerekmiştir. Bu da, günümüzden 3,5 milyar yıl öncesine denk düşer. İlk canlının ne zaman evrimleştiği kesin olarak bilinemese de, elimizdeki zaman aralıkları burada verdiğimiz zaman dilimlerine işaret etmektedir. Muhtemelen ilk canlı 3.9 milyar yıl kadar önce cansızlıktan evrimleşmiş; ancak yeterli bir popülasyona erişilmesi 3.6-3.5 milyar yıl önce mümkün olabilmiştir. Konunun detayları Abiyogenez yazı dizimizde verilmiştir.
3.900 MYÖ: Dünya üzerine düşen meteorların sayısının en yüksek değere ulaştığı Geç Bombardıman Dönemi'dir. Bu bombardımanlar canlılığın oluşumunu oldukça ötelemiş, sadece deniz diblerindeki göreceli olarak güvenli volkanik bacalarda bulunan koaservatlar ve ilkin prokaryotik yapılar hayatta kalabilmişlerdir. Bir diğer görüşe göre ise bu dönemde canlılık Dünya'ya uzaydan gelmiştir. Yani bir başka gezegende başlayan hayat, meteorlarla prokaryotik yapılar olarak Dünya'ya taşınmış ve burada yayılmıştır. Bunlardan Dünya üzerinde başlangıç şimdilik daha muhtemel gözükmektedir.
Archean Eon: 3.800-2.800 MYÖ
3.800 MYÖ: Bildiğimiz anlamıyla en eski prokaryot ataların evrimleştiği dönem. Bu dönemdeki tüm canlılar tek hücreli, prokaryotik ve kemo-ototrof canlılardı. Yani hepsi Dünya üzerinde o dönemde bolca bulunan Karbondioksit gazını karbon kaynağı olarak tüketiyor ve bünyeleri içerisinde inorganik materyallerle oksitleyerek kimyasal enerjiye dönüştürüyorlardı. Bilinen en eski mikrofosiller bu döneme aittir. Yani bu tarihe ulaştığımızda, artık gezegen üzerinde canlılık bulunduğundan eminiz.
3.600 - 3.500 MYÖ: Günümüzdeki bütün canlıların yaşamış olan son evrensel atasının yaşadığı dönem. Bu canlıya evrimsel biyolojide son ortak ata veya evrensel ortak ata adını veriyoruz. Türkçede tam bir ayrım olmasa da, İngilizcede günümüzde an itibariyle var olan tüm canlıların ortak atası anlamında cenancestor terimi kullanılmaktadır. Bu, evrensel ortak atadan farklı olarak düşünülebilir. Çünkü evrensel ortak ata, yok olmuş tüm canlıların da ortak atasıdır, ilk canlıdır (koaservatlardan şu anda net olarak bilmediğimiz bir tanesi). Ancak bu evrensel ortak atadan dallanan kollardan sadece bazıları günümüzdeki çeşitliliğe doğru evrimleşmiş, diğerleri yok olmuştur. İşte günümüzdeki çeşitliliğe evrimleşecek olan son ortak ataya "senansestör" adı verilir. Bu ortak ata, 3.5 milyar yıl kadar önce yaşamıştır. Burada "son" denmesinin sebebi, günümüzden geriye doğru gittiğimizde ulaştığımız son ata olmasındandır. Normalde, zamanda ileriye doğru giderken karşılaşılan "ilk" ortak atadır. Bilinmesi gereken, bu canlının popülasyonunun dört bir yönde evrimleşmesi sonucunda ve tabii ki sonrasında gelen sayısız dallanma sebebiyle günümüze kadar var olmuş, var olan ve var olacak tüm canlıların evrimleşebilmiş olmasıdır. Bu dönemde ayrıca prokaryotik canlılar glikoliz denen bir tepkimeyi evrimleştirerek eski döneme göre daha verimli bir enerji üretme yöntemi geliştirirler. Bu dönemde zorunlu olarak oksijensiz sürdürülen metabolizma içerisindeki glikoliz, az miktarda; ancak eskisine göre daha kararlı ve bol miktarda enerji üretimini sağlamıştır. Bu yöntemde, o döneme kadar çevrede bolca üretilmiş glikoz hücre içerisinde kullanılmaya başlanmıştır. Ayrıca bu dönemde prokaryotlar içerisinde büyük bir türleşme meydana gelmiş ve bakteriler ile arkeler birbirinden ayrılmıştır. Son olarak, bu dönemde fotosentezin en ilkin versiyonları evrimleşmiştir. Bu tip fotosentezde oksijen üretilememektedir. Fotosentez yapan canlılar proton akışını kullanarak besin üretebilmektedirler; ancak bu işlem sonucunda henüz oksijen üretilememektedir.
3.200 MYÖ: İlk stromatolitlerin oluştuğu dönemdir. Stromatolitler, katmanlar halinde siyanobakterilerin yığılması sonucu oluşan kayalık benzeri yapılardır. Bugün bilinen en eski makrofosiller bu döneme aittir. Aşağıda en eski stromatolitlere ait fosiller gösterilmektedir.
3.000 MYÖ: Bildiğimiz anlamıyla fotosentez yapabilen ilk siyanobakterilerin evrimi bu dönemde gerçekleşmiştir. Bu canlılar, atalarından aldıkları fotosentetik özelliği bir adım öteye götürerek bünyelerinde bulunan su moleküllerini kimyasal bir araç olarak kullanabilmeyi başarmışlardır. Bu sayede ilk defa oksijen üretilmeye başlanmıştır. Bu oksijen okyanuslardaki çözünmüş demiri oksitleyerek ilk demir madeninin oluşmasını başlatmıştır. Fotosentez sebebiyle atmosferdeki oksijen düzeylerinde yavaş yavaş artış gözlenmeye başlanmıştır. O dönemde yaşayan ve oksijenin yakıcı etkisine adapte olmayan bakteriler için oksijen bir zehir etkisi yaratmış ve neredeyse tamamının ölümüne ve yok olmalarına sebep olmuştur. Bu dönemde Ay halen Dünya'ya çok yakındır ve bu sebeple 300 metreye varan gel-gitler oluşmaktadır. Dünya'daki atmosferik koşullar halen ciddi derecede kaotiktir ve sürekli fırtınalar yaşanmaktadır. Bu karmaşık etkiler, evrimsel sürecin hızlanmasına sebep olmaktadır.
Proterozoic Eon: 2.500-542 MYÖ
2.500 MYÖ: Büyük Oksitlenme Olayı olarak jeoloji tarihine geçen olay, siyanobakterilerin sayısının aşırı artmasıyla bu dönemde başlamıştır. Bantlı demir oluşumları bu dönemde meydana gelmiştir. Aşağıdaki grafikte, oksijen seviyelerinin bu dönemdeki artışı gösterilmektedir.
2.050 MYÖ: Atmosferin ilk defa oksijen yoğunluklu bir hal aldığı dönemdir. Dünya bu zamanda ciddi göktaşı çarpmalarına maruz kalmıştır (Vredefort ve Sudbury bölgelerinde görülen çarpmalar).
2.000 MYÖ: Akritark adı verilen çok önemli bir fosil grubunun oluştuğu ve ciddi miktarda yaygınlaştığı bir dönemdir. Akritarklar genellikle asit içerisinde çözünmeyen, her türlü küçük yapılı organik yapıya verilen genel isimdir. Örneğin yeşil alglerin oluşturdukları kist yapılarının fosilleri, yumurta kabuğu fosilleri ve benzerleri bu fosil kategorisine girer. Bu fosiller, canlıların evrimsel geçmişleri hakkında çok önemli bilgiler vermektedir.
1.850 MYÖ: Prokaryotik canlılardan ilk defa ökaryotik tek hücreli canlılar evrimleşmiştir. Ökaryotlar, zar yapılı organellere sahip, çekirdek zarı bulunan, prokaryotlara göre daha gelişkin yapıdaki hücrelerdir. Bu hücrelerin, iki prokaryottan birinin diğerini endositoz yoluyla "yemesi ancak sindirememesi" sonucu evrimleştiği düşünülmektedir. Daha fazla bilgi için Endosimbiyotik Teori ile ilgili yazımıza göz atabilirsiniz. Aşağıda, bu döneme ait ökaryotik canlı fosilleri gösterilmektedir.
1.800 MYÖ: Ökaryotik canlıların ilk büyük alemi olan protistalar evrimleşmiştir. Protistalar hem hayvanların, hem bitkilerin evriminde önemli bir köşetaşı rolü oynayacaktır.
1.400 MYÖ: Denizler ciddi şekilde fotosentetik canlılar tarafından işgal edilmiştir. Stromatolitlerin çeşidi ve sayısı akıl almaz derecede artmıştır. Yeşil algler tüm denizlere yayılmışlardır. Tüm bunlar, Dünya'daki toplam oksijen üretimini binlerce kat arttıran unsurlardır.
1.200 MYÖ: Amitoz Bölünme ile Mitoz Bölünme'nin tam olarak ne zaman ayrıştığı saptanamamıştır; ancak Mayoz Bölünme'nin, yani Eşeyli Üreme'nin ilk defa bu dönemde evrimleştiği bilinmektedir. Bu da evrimin hızını katlayarak arttıracaktır. Aynı zamanda bu dönemde ilk çok hücreli organizmalar evrimleşmeye başlamıştır. Buradan da görüleceği üzere çok hücreli canlıların evrimini Kambriyen Patlaması'na sığdırmaya çalışmak bilimsel bir hata olacaktır. Elbette, bu dönemde oluşan çok hücreliler karmaşıklık bakımından oldukça kısıtlıdır ve bu dönemde ilk defa çok hücreli kırmızı algler evrimleşmiştir. Ayrıca bu dönemde, kıta kayması sonucunda Rodinia adı verilen bir süper-kıta oluşmuştur. Bu, bilinen en eski süperkıtadır. Süper-kıta, Dünya yüzeyi üzerinde, okyanus seviyesinin üzerinde olan tek bir dev kıta kütlesi demektir. Bu kıta haricinde ciddi bir büyüklüğe sahip hiçbir kara parçası bulunmaz.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder