Dersimiz Evrim – Bölüm 3 / Levent ALPER

3. SOY AĞACINA DAİR SORGULAMA

3.1. Canlıların Sistematik Sınıflandırılması

Sınıflandırma ve Sistematik: Dünyadaki canlıların ve türlerin bazı ortak özelliklerine ve benzerliklerine göre gruplandırılmasına “sınıflama” diyoruz. Bu tür grublara ayırma işlemine de “sistematik” diyoruz.

Systema: Organizmaların çeşit ve farklılıklarıyla onların arasındaki akrabalık ilişkilerini inceleyen bilim dalı.

Sistematik zooloji = hayvan
Sistematik botanik = bitki
Sınıflandırmanın önemi: Günümüzde dünya üzerinde yaşayan canlı türlerinin (hayvanlar) sayısının yaklaşık 2 milyonun üzerinde olduğu tahmin ediliyor. Bunun yanında 800.000′den fazla da bitki türleri tespit edilebilmiştir. Ve bu sayılar şimdiye kadar yaşamış olan tüm canlı türlerinin sadece %10′u oluşturuyor. Bu denli kalabalık ve çok çeşitli canlı türlerini tek tek incelemek ve onlar hakkında daha kesin bilgiler edinebilmek ise epey zaman ve uğraş ister. Bunların yanında her gün yeni bir canlı türünün keşfedildiğini ve bunlara katıldığını da göz önünde bulundurmak gerekir. Buna rağmen canlıların yaşayışları ve yapıları da birbirinden tümüyle farklı değildir. Öyleyse mümkün olduğu kadar çok çeşitlilik gösteren bu canlılardan birbirlerine benzeyenleri bir grupta toplamak ve birbirlerine daha az benzeyenleri ise ayırmak gerekir. Sınıflandırma sayesinde türler arasındaki ilişkileri daha kolay inceleyebilir, evrimsel bir ağaç oluşturarak da yeryüzündeki canlıların orijinlerini araştırabilir ve bunları günümüz canlılarıyla karşılaştırabiliriz. Bu şekilde canlı türleri hakkında edindiğimiz bilgileri de daha iyi bir şekilde gelecek nesillere ulaştırabiliriz. Bir ülke sahip olduğu canlı doğal zenginliklerden yararlanabilmesi için öncelikle nelere sahip olduğunu bilmesi ve bunları koruması gerekir. Bu da ancak sistematik bir düzenle mümkündür. Jeoloji, ekoloji, genetik mühendisliği gibi bilim dalları bu tür bir taksonomik sınıflandırma olmadan çalışma yapabilmeleri pek mümkün değildir.

Sınıflandırmanın tarihçesi: Yunan düşünürü Aristoteles canlıları kara hayvanları ve su hayvanları olarak sınıflandırırken rönesanstan sonra ilk kez 17.yy’da John Ray hayvanların sınıflandırmasında “cins” kavramını kullanmış, ardından İsviçreli doğa bilimci Gaspard Bauhin (1560-1624) Pinax adlı eserinde türleri binominal yani çift isimlendirmeye dayalı bir şekilde sınıflandırmıştır. İsveçli doğa bilimcisi C arl von Linneaus (kısaca Linne) 1753′de yayınladığı “Species Plantarum” isimli eserinde daha önce Gaspard Bauhin’in kullandığı sınıflandırma fikrini devamlı olarak kullanarak bu sistematiği bilim dünyasına kazandırmıştır. Sistematiğin babası olan Linne hayvanlar alemini klasislerlere, klasisleri ordolara, ordoları cinslere, cinsleri de türlere ayırarak sistematik zoolojinin temellerini kurmuştur. Bu şekilde ilk kez sınıflandırmada kullanılan bu kategorilerle canlıları ölçülü bir şekilde ayırabilmek ve gruplandırmak mümkün olmuştur. Linne’den yaklaşık 100 yıl sonra 1859′da yayınladığı “Türlerin Kökeni” adlı eseriyle biyolojik evrim öğretisinin temellerini atmış, bunun sonucu olarak taksonik çalışmaların ağırlık noktası türleri basitçe sınıflandırmaktan ziyade, türler arasındaki akrabalık ilişkilerini anlama yönüne kaymıştır.

Binominal nomenklatür; başka adıyla ikili isimlendirme sistemidir. Yani bir tür en az iki isimden oluşturulur. Birinci isim cins, ikinci ise tür kategorisindeki taksonu yani epiteti ifade eder. Binominal isimlendirme Linnaeus ile 1758 tarihlerinde başlatılmış olup, önceki tarihlerde isimler ya tek (uninominal), ya da çok isimli (plurinominal) idi. Şimdiki sistemde sadece cins ve familya kategorilerindeki taksonlar adlandırılırken tek isim kullanılır. Bilimsel isimler latince veya latinceleştirilmiş kelimeler olup en az iki harften meydana gelir ve daima latin harfleriyle yazılır. Şu harfler bilimsel isimlerde kullanılamaz: ä,é,è,â,ö,ü,ç,ş,ı,ê,ß gibi. (Kemal YILDIZ, Yrd. Doç. Dr.* Celal Bayar Üniversitesi – Biyoloji Bölümü, Manisa ->)

Türün tanımı; Biyolojik tanıma göre tür, ortak özellikler taşıyan, aynı veya yakın gen havuzunda bulunan, genetik olarak kapalı bir sistem oluşturan biyolojik gruptur. Tür, kendi aralarında üreyebilen bir grubun içinde yer alan tüm bireyleri kapsar. Ne kadar türün altında alt tür ve ırk kavramları gibi daha küçük birimler bulunsa da hiyerarşik sıralamada en küçük kategori tür olarak kabul edilir. Daha geniş şekilde bir türün tanımı şöyle de yapılabilir: “yapısal ve işlevsel özellikler açısından birbirine benzeşen, aynı iç ve dış çevresel etkenlere ve koşullara benzer şekilde tepkiler gösteren, doğal koşullarda serbest olarak birbirleriyle çiftleşip birleşerek verimli ve üreme yeteneğine sahip yavrular ve nesiller meydana getirebilen bireyler topluluğu..” Melez veya hibrit canlılar verimli yavrular meydana getirmedikleri için tür tanımı içinde yer almazlar. Örnek: her biri kendi başına birer tür olan at ile eşeğin birleşiminden meydana gelen katırlar.

Biyolojinin gelişme süreci içinde tiplere ve formlara bağlı olmak üzere “morfolojik tür“, “nominalistik tür” ve “biyolojik tür“ gibi tanımlar ortaya çıkmıştır.

Morfolojik tür : Morfolojik türde esas olan tip veya başka bir deyimle dış şekilsel formudur ve bu tipin özelliklerini gösteren bireyler aynı türe ait sayılır. Felsefei dayanışı daha ziyade yaratılış düşüncesine dayanır. Bu felsefi düşüncede bütün türlerin aynı anda yaratıldığına ve zamanımıza kadar hiç değişmeden geldiklerine inanılır.
Nominalistik tür: Bu tür tanımında esas olan bireydir. Bu kavramı benimseyen bilim insanlarına göre tür, doğada gerçek şekilde değil düşünce olarak bulunur.
Biyolojik tür: Tür kavramı hakkında ayrıntılı ve bilimsel bir tanım ilk kez Ernst Mayr tarafından 1940′da yapılmıştır. Mayr’a göre tür, “aralarında gen alışverişi yapanveya bu potansiyelde olan doğal populasyon gruplarının oluşturduğu birliktir. Bugün kabul edilen biyolojik tür şöyle tanımlanır: “birbirlerine ve ebeveynlerine benzeyen, doğal koşullarda ve yaşadıkları ortamda birbirleriyle çiftleşerek devamlı bir üreme yeteneği ve döngüsü gösteren bireylerin oluşturduğu topluluktur..”
Monotipik ve Politipik türler: Alt tür sayılarına göre sınıflandırılabilen türlerdir. İki veya daha fazla alt türe sahip olan türlere politipik türler denilir. Hiç bir alt türü olmayan türlere de monotipik türler denir.
Stenoik ve Euroik türler: Çevre toleranslarına göre ayırtedilebilen türlere stenoik türler denilir. Stenoik, dar toleranslı anlamına gelir. Bu anlamda çevre etkenlerine ve faktörlerine karşı çok hassas olan ve çok dar bir tolerans gösteren türlere stenoik türler denilir. Eğer bir tür çevre faktörlerine ve değişikliklere karşı geniş bir tolerans gösteriyor ve fazla etkilenmiyorsa geniş toleranslı anlamına gelen euroik türler denir.
Sibling tür (veya ikiz tür): Morfolojik olarak form bakımından birbirlerine ilk bakışta çok benzemelerine rağmen çiftleşip yeni nesil üretemeyen iki veya daha çok sayıdaki türlere sibling veye ikiz tür denilir. İkiz türler aynı coğrafyalarda yaşıyor ve birbirleriyle çiftleşiyorlarsa doğan melezler üreyemezler. At ve eşek örneginde olduğu gibi katırların üreme yeteneği yoktur. Aynı şekilde Afrika aslanı ile Sibirya kaplanı da melez meydana getirseler dahi doğacak olan melez yavru üreme yeteneğini kaybetmiştir.
Irkın tanımı: Bir tür içinde ayrı ayrı yerlerde yaşayan ve bu nedenle bazı farklıklar gösteren topluluklara doğal ırklar denir. Ekonomik açıdan önem taşıyan bazı hayvan veya bitkilerin özel koşullar altında yetiştirilmesiyle elde edilen ırklara ise yapay ırklar veya kültür ırkları denilir. bunun yanında birbirlerinden yalnız bir gen çifti farklılığıyla ayrılan ırklara da Mendel ırkı veya gen ırkı denilmektedir. Farklı kimyasal özellikler gösteren ırklara da kimyasal ırklardenir. Amigdalin içren acı badem ile çok daha az amigdalin içeren tatlı badem gibi. Bi,r türün aynı coğrafi bölgede yaşamasına rağmen çeşitli sebelerden dolayı birbirlerinden ayrılan ırklara ise lokal ırklar denilir. Buna karşın bir türün ayrı coğrafi bölgelerde yaşayan ırklarına ise coğrafi ırklar denir.

3.2. Taksonomi (Sistematik)

Taksonomi (Taxis = sıralama ve nomos = yasa ): Canlıları belirli özelliklere göre gruplara ayırarak inceleyen bilim dalına Taksonomi veya Sistematik diyoruz. Canlı organizmaların sınıflandırılmasının teorisi ve uygulamasıdır.

Takson: Canlıların sınıflandırılmasında, alemden alt türe kadar bir hiyerarşi içinde düzenlenmiş tüm birimlerin ortak adına takson denir. Diğer bir deyişle sınıflandırmada kullanılan basamakların her birine Taksonveya takson basamakları denir. En üst kategorilerde yer alan taksonlar, daha aşağıdaki taksonları içine alır. Ayrıca, örnek olarak bir şubede bir veya birden fazla sınıf; bir sınıfta bir veya birden fazla takım olabilir. Aynı durum familya, cins ve türler için de geçerlidir.

Taksonomik kategoriler: Canlı türleri filogenetik sınıflandırmada yedi (7) ana kategoriye ayrılır. Sistematik de, hiyerarşik olarak benzer bireyler türü (Species), benzer türler cinsi (Genus), benzer cinsler familyayı (Familya), benzer familyalar takımı (Ordo), benzer takımlar sınıfı(Classis), benzer sınıflar şube (bölüm)leri (Divisio-Phylum) meydana getirir. Tüm bu taksonlar, filogenetik akrabalıklarına göre dizilir. Bu şekilde doğal sınıflandırmada benzer taksonlar, bir üstteki kategorinin (taksonun) kapsamına sokulur. Geri doğru gittikçe taksonlar büyür ve kapsamları genişler Bu kategoriler ve aralarındaki değişmeler aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.

1 – Domenler (Üst Alem):

Canlıların sınıflandırmasındaki en üst kategorideki canlı gruplandırmasıdır: Alemden bir üst seviyede bulunur ve tüm biyolojik sınıflandırmaların en kapsayıcı olanıdır. “Üst âlem” adı isteğe bağlı olarak seçilmiş bir isim olup düzenlemenin kendisi, canlıların genetik malzemeleri ve genomları arasındaki temel evrimsel farklara işaret eder. Hücrenin ilkelliğine göre Prokaryotik (ilkel) ve Ökaryotik (gelişmiş) canlılar olmak üzere ikiye ayrılırlar.

PROKARYOTİK:
Virusler
Bakteriler
Mavi yeşil algler
ÖKARYOTİK
Protistalar (protistea)
Mantarlar (fungus)
Bitkiler (Plantae)
Hayvanlar (animalae)

2 – Âlemler (Regnum):

Taksonomide organizmaların bilimsel sınıflandırmasında kullanılan en üst sınıflandırma taksonudur.

MONARE ALEMİ: Basit yapılı tek hücrelidirler. Hücrelerinin çekirdekleri yoktur. Ototrof ve heterotrof olarak beslenirler.
PROTİSTA ALEMİ: Basit yapılı ototrof ve hetotrof organizmalardır. Hücrelerin gerçek çekirdekleri vardır.
FUNGİ ALEMİ (Mantarlar): Çok hücreli hetetrof çok çekirdekli organizmalardır. Sporla ürerler, parazit veya çürükçül yaşarlar.
PLANTEA ALEMİ (Bitkiler)
A-ÇİÇEKSİZ BİTKİLER
1. DAMARSIZ BİTKİLER (Kara Yosunları):İletim demetleri yoktur en ilkel bitkidir, nemli yerlerde yaşar, çiçekten yoksundur.
2. DAMARLI BİTKİLER (Eğreltiler):Çiçeksizdir, iletim demetleri vardır, yaprakları yer altı gövdesinden oluşur, sporla ürer.
B-ÇİÇEKLİ BİTKİLER
1.AÇIK TOHUMLULAR (Kozalaklı Bitkiler):İletim demetleri gelişmiştir. Kozalak içinde bulunan tohumla ürer, iğne yapraklıdır, çoğu sürekli yeşildir.
2.KAPALI TOHUMLULAR (Çiçekli Bitkiler):Tohumları meyve içindedir. Tek veya çift çeneklidir. Gelişmiş iletim boruları vardır.
a) MONOKOTİLEDON (Tek Çenekli):Embriyolarında tek çenek bulunan bitkilerdir. Yaprakları paralel damarlıdır, çiçek kısımları üçlü gruplar halindedir, kambiyum yoktur, iletim demetleri gövdede dağınıktır. Örnek:Buğday, Lale gibi.
b) DİKOTİLEDON (Çift Çenekli):Embriyolarında iki çenek bulunur. Çiçekleri 4’lü veya 5’li gruplar halindedir. Yaprakları ağ damarlıdır. Kambiyum vardır. İletim demetleri düzenli sıralanmıştır. Bezelye, Badem, Elma vs.
ANİMALİA ALEMİ (Hayvanlar)
A-OMURGASIZLAR
1.SÜNGERLER:Tatlı sularda ve denizlerde genellikle dibe bağlı olarak koloni şeklinde yaşarlar. Vücutları Ekdodem ve Endodemden oluşmuştur.
2.SÖLENTERLER:Genellikle denizlerde yaşarlar. Vücutları Ekdodem ve Endodemden oluşmuştur. Hidra, mecran, deniz anası vs.
3.YASSI SOLUCANLAR:Vücutları yassı oval ve uzundur. Bilateral simetrilidir. Vücutları Ektoderm, Endodermden ve Mezodermden oluşmuştur.
4.YUVARLAK SOLUCANLAR:Sindirim sistemi ağız anüs olmak üzere iki açıklklıdır. Bağırsak solucanı, kancalı kurt ve wucheria (fil hastalığına neden olur) gibi örnekler en tanınmışlarıdır.
5.HALKALI SOLUCANLAR: Tatlı sularda ve karalarda yaşar. Vücutları halkalardan (segment) oluşmuştur. Kapalı dolaşım görülür. Toprak solucanı, deniz solucanı ve sülük gibi.
6.YUMUŞAKÇALAR:İstiridye, midye, ahtapot, salyangoz, mürekkep balığı en bilinen örekleridir. Vücutları yumuşak seğmentsiz ve genelde kabukludur.
7.EKLEM BACAKLILAR:Segmentli vücutları kitin bir kabukla örtülü olup dış iskelet görevini görmektedir.
A-KABUKLULAR:Tatlı su ve denizlerde yaşar. Solungaç solunumu yapar.
B-ÖRÜMCEKLER:Antensiz ve sekiz ayaklı eklem bacaklılardır. Solunum trake ve kitapsı akciğerlerle yapılır.
C-ÇOK AYAKLILAR:Vücutları uzamış solucana benzer eklembacaklılardır.
D-BÖCEKLER:Hayvanların en yaygını, en barılısı ve en çok çeşitli olanıdır. Trake solunumu yaparlar. Açık dolaşım sistemi vardır.

3 – Filum/Şube (hayvanlar) – Bölüm (Bitkiler):

4 – Sınıf (Clasis):

5 – Takım (Ordo):

6 – Aile (Familia):

7 – Cins (Genus):

8 – Tür (Species):

Alttür
Varyete
Kültivar
Form
Klon
Hibrid

3.3. Filogenetik Sistematik ve Kladistik

Filogenetik: Filogenetik, canlı organizmaları arasındaki evrimsel soy ilişkilerini ve evrimsel anlamda akrabalıklarını araştıran bilim dalıdır. Bu anlamda biyolojide filogenetik, çeşitli organizma grupları (örneğin türler veya topluluklar) arasındaki evrimsel ilişkinin araştırılmasıdır. Filogeniye göre, tür kategorisinde yer alan canlı toplulukları ve bu kategorinin üstünde bulunan taksonlar gibi diğer kategorilerle yer alan canlılar çok eski jeolojik dönemlerde türleşme süreçleri ile oluşmuşlardır. Bu türleşme süreçlerinin açıklanması ile taksonlarda yer alan canlı türleri arasındaki evrimsel ilişkiler ve akrabalıklar da açıklanmış olur. Bu ilişkiler filogeni olarak adlandırılır. Filogeni sadece günümüz canlılarını değil, eski jeolojik devirlerde yaşamış ve bugün soyu tükenmiş diğer türleri de sınıflandırır ve günümüz canlılarıyla olan akrabalık ilişkilerinin yakınlık veya uzaklık derecesini inceler. Filogenetik bu evrimsel ilişkileri incelerken bunu genellikle canlı toplulukların anatomik karakteristiklerine bakarak yapar.

Kladistik: Kladistik de Filogenetik sistematik gibi, canlılar arasında kalıtsal benzerliklere dayalı evrimsel ilişkileri inceleyen başka bir bilim dalıdır. Kladistik, canlılar arasında evrimsel ilişkileri çok titiz bir şekilde inceleyen çok sayıda filogenetik sistematik öğretilerinden en ünlü olanıdır. Filogenetik evrimsel akrabalıkları olan canlıları dış benzerliklerine göre gruplandırırken, Kladistik canlıları daha ziyade genetik analizlerle moleküler düzeydeki benzerlikleri ve kalıtsal özelliklerini inceleme suretiyle bir çok çağdaş biyolojik metotları da kullanarak canlıları evrimsel ilişkilerine göre gruplamayı ve sınıflandırmayı amaçlar. Günümüz sistematik çalışmalarında Kladistik, morfoloji, biyokimya, moleküler biyoloji alanlarına ait konuları içine alan çok çeşitli bilgilere yer vererek bunu yapmaktadır.

Bu anlamda Filogenetik gruplar (taksonlar) monofiletik, parafiletik veya polifiletik olabilir.

Parafiletik gruplar: kendilerine en yakın ortak atadan evrilerek gelişen ama tüm grupları içermeyen, birden fazla ortak atadan evrimleşerek gelen canlı toplulukları

Monofiletik gruplar: Filogenetik soy ağacındaki topluluklardan ortak atadan gelen canlı grupların tanımlamak için kullanılır.Örnek, tüm kuşlar ve sürüngenlerin tek bir ortak atadan geldiğine inanılmaktadır, dolayısıyla bu taksonomik gruplamaya monofiletik denir.

Polifiletik gruplar: Buna rağmen oratk atadan gelmeyen sıcak kanlı hayvanlar gibi bir grup, hem memelileri hem de kuşları içerebilir. Bunlar da polifiletik gruplar olarak adlandırılır çünkü bu grubun üyeleri en yakın ortak atayı içermemektedir.

Apomorfik özellikler: Sistematikte yer alan bir canlı topluluğunda belli bir karakterin değişmiş, türemiş biçimine apomorfi denir (apo = ayrı, morf = biçim). Örneğin karasal omurgalılar için dört ayaklılık atasal (plesiyomorfik) biçimdir. Ancak karasal omurgalıların parçası olan kuş dalında, “iki ayak ve iki kanatlı olma” apomorfik (türemiş) karakter biçimdir.

Plesiyomorfik özellikler: Bir canlı topluluğunda , belli bir karakterin atasal biçimine plesiyomorfi denir (plesio = yakın, morf = biçim). Bir biçimin atasal olup olmadığı, ele alınan dala göre değişir. Örneğin “dört ayaklılık” tüm karasal omurgalılar için plesiyomorfiktir. Ancak yalnızca karga dalını ele alacak olursak, kargaların ataları da bir tür kuş olduğu için, “iki ayak ve iki kanatlı olma” biçimi karga dalı için plesiyomorfik, yani atasaldır.

Homolojik proplemleri:

ÇALIŞMA SORULARI:

ÇÖZÜMLER:

Ayrıca bakınız:

KAYNAKÇA:

“Evolution Mensch” – Rosemarie Benke-Bursian, Gondram Yayınları, Bindlach 2006
“Evolution und Biologische Vielfalt” – Prof. Dr. Wilfried Probst, Bibliografisches İnstitut & F.A. Brockhaus, Mannheim 2008
“1oo Prüfungsfragen Abitur Biologie” – Prof. Dr. Wilfried Probst, Bibliografisches İnstitut AG, Mannheim 2009
“Biologie – Kompaktwissen Oberstufe” – Walter Kleesattel, Cornelsen Verlag, Berlin 2007

DİĞER BÖLÜMLER:

Dersimiz Evrim – (Genel Bakış)

Dersimiz Evrim – 1 (Evrimin gerçekliğine dair sorgulama)

Dersimiz Evrim – 2 (Neden ve faktörlere dair sorgulama)

Dersimiz Evrim – 3 (Soy Ağacına Dair Sorgulama)