“Bencil gen” fikri hâlâ evrimi açıklamanın yararlı bir yolu mu? Dört uzmanı ve yazar yanıtlıyor.
Çeviren: Okan Nurettin Okur
Gençken kütüphanemde Gen Bencildir’i okuduğumu çok iyi hatırlıyorum. Benim için adeta bir dönüm noktası olmuştu. Richard Dawkins’in evrimin acımasız gerçekliğine ilişkin açıklaması, insan doğası hakkında bildiğimi sandığım her şeyin içinden soğuk, ürpertici bir rüzgâr gibi geçmişti. O zamanlar David Dobbs’un “Öl Bencil Gen” adlı makalesi Aeon’da yayınlandığında alevli ve uzun soluklu bir tartışmayı kışkırtmasına pek şaşırmamıştım. Fakat şimdi durumu değerlendirmenin zamanı geldi. “Bencil gen” fikri hâlâ evrimi açıklamanın yararlı bir yolu mu acaba? Bu soruyu yanıtlamak için dört uzmanı ve yazarın kendisini davet ettik.
Brigid Hains, Editör
Belirli bir genin ne yaptığını sormanın bir anlamı yoktur
Robert Sapolsky, Sinirbilimci
Gittikçe daha fazla sayıda genomun daha hızlı dizilenmesi nedeniyle bu dönem genlerin öneminin gittikçe arttığı bir dönemdir. Bu heyecanın temelinde DNA’nın yaşamın merkezi, kodların kodu, kutsal kâse, her hücreyi çalıştıran bilgi ve komutların kaynağı olduğu kabulü yer alır.
David Dobbs’un son derece ilginç makalesi, genlerin seçilimi yoluyla çalışan evrim dişlilerinin önemine karşı çıkıyor. Bunun yerine gen düzenlemesinin kritik rolünü vurguluyor. Bir genin ne zaman, nerede ve ne kadar ifade edildiği (gen düzenlemesinin temel noktası) genin kendisinden daha önemli olabilir. Gen düzenlemesindeki farklılıklar, nöronlarınızın ve ayak başparmağı hücrelerinizin neden aynı genleri içerebildiği halde bu kadar farklı olabildiğini açıklamaktadır. Bazen tırtılların nasıl kelebeğe dönüştüğünü bazen bir türün nasıl ikiye bölünebildiğini anlatır. Bu nedenle Dobbs, genlerin seçilimine ve bencil genin hegemonyasına ilişkin geleneksel “gen merkezli” takıntının bir kenara atılması gerektiği sonucuna varıyor.
Doğal olarak Dobbs hem haklı hem de haksızdır. Nedenini anlamak için, araştırmamızı daha moleküler bir düzeye çevirmek faydalı olacaktır. Temel düzeyde, gen düzenlemesi nasıl çalışır?
20.000 kadar genimizin her biri, spesifik bir proteinin yapısını belirler; proteinler hücrelerin yapısını ve işlevini, aralarındaki iletişimi ve organizma olarak kolektifliğini şekillendirir. Bilim insanları bir zamanlar, bir kromozomun başlangıcından başlayarak, A genini kodlayan ve A proteininin yapımını yönlendiren bir DNA uzantısı olacağını düşünmüşlerdi. Bundan hemen sonra, B genini kodlayan ve B proteinini belirleyen DNA olacaktır.
Ancak bunun yanlış olduğu ortaya çıktı. İki geni kodlayan DNA uzantıları arasında, bir zamanlar aşağılayıcı bir şekilde “çöp DNA” olarak adlandırılan ve bariz bir işe yaramayan “kodlamayan” bir DNA bölümü ortaya çıktı. Daha sonra DNA’nın yaklaşık yüzde 95”inin kodlamadığı şaşırtıcı keşfi geldi. DNA’nın neredeyse tamamının çöp olması mümkün değil; bunun yerine, bu yüzde 95’in büyük kısmı genlerin kullanımına ilişkin kullanım kılavuzudur. Daha spesifik olarak, bu “düzenleyici unsurlar”, belirli bir genin ne zaman ve ne kadar kopyalanacağını (yani proteininin yapımı için tetiklenmesi) belirleyen açma-kapama anahtarlarıdır. Bir geni kodlayan DNA’nın başlangıcından hemen önce, o genin “destekleyicisini” oluşturan düzenleyici DNA’nın bir kısmı bulunur. Belirli bir “transkripsiyon faktörü” hücrenin bir yerinden gelip bu promotere bağlanırsa, bu, o genin transkripsiyonunu tetikler.
Dolayısıyla genler hangi proteinin yapıldığını kodlar. Birçok gen aynı promotere sahip olabilir ve koordineli bir ağ olarak düzenlenebilir; bir gen birden fazla destekleyiciye sahip olabilir ve birden fazla ağın parçası olarak düzenlenebilir. Düzenleyici unsurların önemine dair harika bir örnek iki tarla faresi türü ve vazopressin adı verilen bir hormonun reseptörünü kodlayan gen ile ilgilidir. Dağ fareleri ve tarla fareleri bu gen için aynı DNA dizilerine sahiptir. Ancak promoter için farklı dizilere sahiptirler ve sonuç olarak reseptör, iki türde beynin farklı kısımlarında meydana gelir. Bu durum büyük bir fark yaratır; dağ farelerinin çok eşli, tarla farelerinin ise tek eşli olmasının nedeni budur. Biraz moleküler mühendislik sihirbazlığı yapıp erkek dağ faresini tarla faresi versiyonuna dönüştürürseniz, o zaman tek eşli hale gelir.
Bunun anlamı, genlerin evriminin (belirli genlerin DNA dizilerindeki değişikliklere yönelik seçilimin) gen merkezli görüşün öne sürdüğü kadar önemli olmadığıdır. Ancak bu durum, genomun evriminin, tüm DNA’nın (genleri kodlama, düzenleyici unsurlar ve henüz keşfedilmemiş diğer işlevler) önemini azaltmaz. Neden? Çünkü yukarıda da belirtildiği gibi promotörler gibi düzenleyici unsurlar da DNA dizilerinden yapılmıştır. Bir geni kodlayan DNA dizisinde mutasyonel bir değişiklik olduğunda ve bu yeni varyant seçildiğinde evrim gerçekleşir. Ancak daha da önemlisi, düzenleyici bir öğeyi kodlayan DNA dizisinde mutasyonel bir değişiklik olduğunda ve bu yeni varyant seçildiğinde, evrim gerçekleşir. Eskiden çok eşli olan dağ tarla farelerini düşünün. Artık düzenleyici unsurların evriminin en az genlerin evrimi kadar önemli olduğu açıktır. Örneğin, insanlarla şempanzeler arasındaki genomik farklılıkların orantısız bir yüzdesi, düzenleyici element dizilerinde ve düzenleyici elementleri aktive eden transkripsiyon faktörlerini kodlayan genlerdedir.
Dolayısıyla Dobbs, gen düzenlemesinin ve dolayısıyla evrimin genler üzerinde değil, genom üzerinde çalışmasının önemini vurgularken haklıdır. Yaşasın gen düzenlemesi. Ancak bu tür gen düzenlemelerinin moleküler biyolojideki sonuçlarını keşfetmenin zamanı artık geldi. Dobbs’un gen düzenlemesine ilişkin ikonik örneğini, çekirgenin çekirgeye dönüşmesini hatırlayın. Bunu başlatan neydi? Kalabalık ve/veya yiyecek sıkıntısı. Şimdi bu soruyu ve cevabını yeniden ifade edelim. Organizmanın neredeyse her hücresinde gen transkripsiyonunu düzenleyerek metamorfoza neden olan transkripsiyon faktörlerinin çılgınlığını tetikleyen şey neydi? Çevre. Dobbs, doğru bir şekilde, “Kod Kodu” olarak genlerin önemini azaltıyor. Ancak bunu yaparken, gen düzenleyicilerini neyin düzenlediğini açıklamak yerine, DNA’nın yerçekimsel çekiminde sıkışıp kalıyor.
Çevre; yerel, hücresel ortam olabilir. Oksijen radikallerinin bir hücrede biriktiğini varsayalım, bu iyi bir şey değildir. Oksijen radikalleri tarafından aktive edilen bir grup sentinel transkripsiyon faktörünün kopyaları hücrenin her yerine dağılmıştır. Aktive edildikten sonra DNA’ya doğru yola çıkarlar. Oksijen radikallerini temizleyen antioksidanları kodlayan çok sayıda gen vardır ve her birinin başlangıcından hemen önce, bu transkripsiyon faktörü tarafından düzenlenen bir destekleyici bulunur. Yani bu senaryoda, bu hücrenin içindeki genom, hücresel ortamdan gelen sinyallere yanıt olarak antioksidan savunmayı harekete geçirir.
Çevre bedenin ortamı olabilir. Bir kadının üreme döngüsünün ikinci yarısında yumurtalıklarından östrojen salgıladığını varsayalım. Kan dolaşımından geçtikten sonra östrojen rahim hücrelerine girecek ve bir östrojen reseptörüne bağlanacaktır. Bu aktive edilmiş reseptör artık bir transkripsiyon faktörü olarak hareket eder. Hücre bölünmesiyle ilgili genlerin “yukarı yönündeki” destekleyicilere bağlanır. Sonuç olarak yeni hücreler çoğalır, rahim kalınlaşır ve onu döllenmiş bir yumurtanın implantasyonuna hazırlar. Bu senaryoda, bu hücrenin içindeki genom, uzaktaki bir organdan gelen bir sinyale yanıt olarak hücrenin bölünmesine neden olur.
Çevre, dış dünya olabilir. Bir erkek antilopun, tehditkâr bir rakibinin feromonlarının kokusunu aldığını varsayalım. Burundan testislere uzanan basamaklarla testosteron salgılar. Bu, bir kas hücresine doğru yol alır, bir transkripsiyon faktörü olarak görev yapan ve hücre büyümesiyle ilgili genleri aktive eden ve kas kütlesinin artmasına katkıda bulunan bir testosteron reseptörüne bağlanır. Böylece bu senaryoda, o hücrenin içindeki o çok övülen genom başka bir bireyin feromonu tarafından düzenlenir.
Sonuçta bir genin ne yaptığını sormak anlamsızdır; sadece belirli bir ortamda ne yaptığını sormak gerekir. Çekirgeleri çekirgeye neyin dönüştürdüğünü hatırlayın. Bu; ortamın, çevrenin zaferidir. Gen düzenlemesinin önemini ilan ederken Dobbs, fiilen genomun Kutsal Kase’den ziyade çevreyle işbirlikçi olduğunu ilan ediyor.
Hastalar ve ebeveynler için daha iyi genetik açıklamalara ihtiyacımız var
Laura Hercher, Genetik Danışman
Genetik yenidir, ancak genetik determinizm eskidir. Kaderinizden kaçamayacağınız fikri eski hikayelerde gizlenir ve Oedipus’u canavar, Macbeth’i ise aptal durumuna düşürür. 16. yüzyılda İlahiyatçı John Calvin, Tanrı’nın kimin lanetleneceğini ve kimin kurtarılacağını doğumdan önce belirlediğini iddia etti. Seküler, moleküler bir Kalvinizm, Richard Dawkins tarafından Gen Bencildir’de ne icat edildi ne de desteklendi. Yine de bu kitap (harika, incelikli, hatta şiirsel) okuyucularının çoğunu, genin tek başına var olduğuna, özelliklerin mühendisi olduğuna, organizmayı evrimsel zaman içinde kendisini bir adım daha ileri taşımak için yalnızca bir araç olarak inşa ettiğine ikna etti. Dawkins, insanların “hayatta kalma makineleri”, “genler olarak bilinen bencil molekülleri korumak için körü körüne programlanmış robot araçlar” olduğunu iddia etti. Kelimenin tam anlamıyla ve indirgemeci bir şekilde ele alındığında, genetik determinizmin bir karikatürünü sundu. Yani siz, kendi ölümsüzlüğünü arayan genlerin geçici tezahürlerisiniz.
Dobbs’un argümanı, gen merkezli açıklamaların yanlış olmaktan ziyade eksik olduğu, ancak genetiğin nasıl çalıştığına dair genel anlayışımızı sorgulatacak şekilde eksik olduğu yönünde.
Makaleye verilen tepkilerin çoğu Dawkins’in eleştirisinin adil olup olmadığına odaklandı. Bir “gen”in nasıl tanımlandığına ve William Hamilton’un bir istatistikçi olarak yanlış tanımlanmasıyla ilgili bazı spekülasyonlara. Epigenetiğin ve epistasisin tanıdık olduğunu söyleyen bazı eleştirmenler, bilimin “eski bir haber” olduğunu söyleyerek alay ettiler. Ancak evo-devo evreni içindeki tartışmalara yapılan bu vurgu, Dobbs’un en önemli argümanı olarak kabul edeceğim şeyi gölgede bıraktı. Genler ve özellikler arasındaki karmaşık ilişkinin tartışılacağı, bilim adamı olmayan herkesin erişebileceği bir dil yaratmaya acil bir ihtiyaç var.
Genler özellikleri etkiler; basit yollardan değil, karmaşık yollardan. Bu karmaşıklık bilimi ilginç kılıyor ama klinik uygulamayı da çok zorlaştırıyor. Bir genetik danışman olarak, genellikle endişeli hastalara ve onların aile üyelerine eksik penetrasyon gibi kavramları açıklamam istenir; bu, kulağa cinsel bir sorun gibi görünse de aslında bir duruma ilişkin gen taşıyan birinin etkilenmeden kalma olasılığını veya belirli bir genetik hastalıkla ilişkili sonuçların aralığını tanımlayan bir değişkeni ifade eder.
Belirli bir gen varyantının özellikler ve davranışlar üzerindeki etkisi hakkında tahminlerde bulunmanın çok zor olduğu ortaya çıktı. Gen ile hastalık arasında iyi tanımlanmış bir ilişkinin olduğu istisnai durumlarda bile meslektaşlarım ve ben çoğu zaman kimin hastalanacağını ve ne kadar hasta olacağını tahmin etmekte zorlanıyoruz. Klinikte bunlara genotip-fenotip korelasyonları diyoruz ve bunların kesin olarak hatalı olduğu biliniyor. Örneğin kistik fibrozis (KF) geni 1989 yılında tanımlandı. Gendeki değişikliklerin nasıl ve neden hastalığın belirtilerini oluşturduğunu biliyoruz. Bu, bireylerde hastalığın seyrini tahmin edebileceğimiz anlamına mı geliyor? Hayır, öyle değil. KF’li kardeşlerin bile çok farklı sonuçları olabilir. Bu, doğum öncesi teşhis konulan bir fetüsü olan bir çift için sinir bozucu bir gerçektir. Ayrıca bunlar kolay vakalardır; Mendel hastalıkları, Gregor Mendel’in bezelyeleri gibi öngörülebilir kalıtım kalıplarıyla ailelerden geçen hastalıklardır.
İnsanlar genlerin belirleyici (ki öyle değildir) olduğuna inanmaya hazırdırlar. Dobbs, popüler vurguyu genlerden gen ifadesine kaydırmanın, insanların çevrenin ve gen ifadesinin diğer aracılarının, DNA dizisiyle aynı temel düzeyde özelliklerin ve davranışların gelişimini nasıl etkilediğini anlamalarına olanak sağlayacağını öne sürüyor.
Tedaviyi ve prognozu kişiselleştirmek, kimin kalp hastalığı, kanser, diyabet, akıl hastalığı vb. açısından risk altında olduğunu tahmin etmek için DNA’yı kullanarak büyük bir deneye giriştiğimiz şu anda çok önemli bir tartışma.
Genlerinizin kader olmadığını anlamak felç ile güçlenme arasındaki fark gibidir. Gen ifadesinde çevrenin payının olduğunu anlamak, müdahalenin yalnızca hasta olduğunuzda aldığınız haplara verilen süslü bir isim olmadığı anlamına gelir. Bazen, Alzheimer hastalığında olduğu gibi, biz genetik camiası olarak insanları genetik risk faktörleri hakkında bilgilendirmenin etiğini tartışırız, çünkü birinin gözünün içine bakıp onun muhtemel geleceğini söyleme fikrine alışmak zordur. Yavaş yavaş onlara tedaviler, risk azaltıcı stratejiler, önleyici tedbirler verme umudumuzun olduğu bir noktaya geliyoruz.
ABD’deki Ulusal Sağlık Enstitüsü, yeni doğanlarda DNA dizilemesinin etkisini incelemek için 25 milyon dolarlık bir hibe duyurdu. Bu ebeveynlerden bazıları, hastaneden eve yeni getirdikleri bebeklerinin kanser, kalp hastalığı ve otizm riski altında olduğunu gösteren sonuçlar alacak. Ebeveynlerin testin sınırlamalarını anlaması ne kadar önemli?
Hikayeler yazarlar için önemlidir. Birçoğumuz Dobbs’un makalesine yanıt olarak yaşanan dramın bir kısmını açıklayabilecek Gen Bencildir’in hikayesini seviyoruz. Ancak hikayeler aynı zamanda tüm insanlar için bir başa çıkma yöntemi, dünya hakkında tahminlerde bulunma, karmaşık ve korkutucu şeyleri anlama yöntemi olarak da önemlidir. David Dobbs, 2014’te genetik söz konusu olduğunda anlatacak daha iyi bir hikâyeye, daha az bencil, daha kapsayıcı bir metafora ihtiyacımız olduğu konusunda haklı.
Gen Bencildir’in kapısını açık tutalım
Biyolog Karen James
Richard Dawkins’in Gen Bencildir’ini ilk okuduğumda 18 yaşında bir yaratılışçıydım. Colorado Eyalet Üniversitesi”nde birinci sınıf öğrencisi, veteriner öncesi öğrencisi olarak kendimi Bernard Rollin’in onur biyoloji dersinde buldum. Dawkins’in kitabının yanı sıra Thomas Kuhn’un Bilimsel Devrimlerin Yapısı (1962), James Watson’ın Çifte Sarmal (1968) ve Farley Mowat’ın Ağlamayan Kurt (1963) adlı kitaplarını da okudum.
Bu kitapların hepsi zihin genişleticiydi ama Gen Bencildir sonunda bana evrimi öğretti (yaratılışçı lise biyoloji öğretmenim konuyu atlamıştı). Vücudumun genlerim için bir araç olduğu fikri yalnızca kişisel ve entelektüel bir meydan okuma değildi, aynı zamanda üniversite öğrencilerinin başına gelen türden daha büyük bir “her şey benimle ilgili değil” ifşasının bir parçasıydı.
Gen Bencildir beni yaratılışçılıktan, gençlik narsisizminden uzaklaştırdı ve seçtiğim alan olan biyolojiye sevketti. Veteriner olmaya olan ilgimi kaybettim ve genetik, hücre biyolojisi ve gelişimsel biyoloji alanındaki araştırmaların bana göre olduğuna karar verdim. David Dobbs’un kışkırtıcı bir şekilde “Öl, Bencil Gen, Öl” başlıklı makalesi alevli bir tartışmayı tetiklediğinde, kendimi “hem beğendim hem karşı çıktım” kampında buldum.
“Öl, Bencil Gen, Öl” muhteşem bir şekilde yazılmış, dikkatle araştırılmış ve inşa edilmiş bir eserdir. Bir bilim insanı ve eğitimci olarak, çevreye duyarlı gen ifadesi ve epistasis gibi karmaşık süreçlerin net, ilgi çekici tanımlarını okumaktan ve başkalarının, özellikle de öğrencilerin ve bilim insanı olmayanların bunları okuduğunu hayal etmekten büyük mutluluk duydum. Öte yandan, bu alanlarda araştırma yapmış bir genetikçi olarak, Gen Bencildir kitabının (ve burada anlatılan bencil gen kavramının) modası geçmiş, yanlış ve hatta bilimsel ilerlemeye zararlı olarak gösterilmesine de itiraz ettim.
Dobbs makalesine, çekirgelerin genlerindeki bir değişiklik yoluyla değil, bu genlerin nasıl okunduğu (gen ifadesi) yoluyla çekirgeye dönüştüğünün öyküsünü anlatarak başlıyor. Bal arılarının işçi, bekçi veya izci olması gibi başka örnekler de veriyor. Gen ifadesi önemlidir; aslında modern genetikte en çok çalışılan süreçlerden biridir. Ancak gen ifadesinin (aynı tür içinde çevreye duyarlı çeşitlilik mi, yoksa farklı türler arasında kodlanmış çeşitlilik mi oluşturduğu) Gen Bencildir’in dayandığı gen merkezli görüşün yıkılmasını temsil ettiği hiç de açık değil.
“Gen merkezli bakış açısı”nın birbirinden oldukça farklı iki anlamı olduğunun farkına varmak önemlidir. Birincisi, doğal seçilim biriminin hücre, organizma, grup veya tür değil, gen olduğu görüşüdür. Evrim tartışmalarında, özellikle de bencil gen söz konusu olduğunda, genellikle kullanılan anlam budur. Her ne kadar tartışmalı olmaya devam etse de (hayat hiyerarşisinin farklı düzeylerinde seçilimin etkili olup olmadığı ve nasıl işlediğine dair şiddetli tartışmalar var), Dobbs’un makalesinin odak noktası bu değildir.
Dobbs, gen merkezli görüşü “lisede öğrendiğiniz genlerin özellikleri nasıl yarattığına ve evrimi yönlendirdiğine dair hemen hemen her popüler anlatımda duyduğunuz veya okuduğunuz görüş” olarak tanımlıyor veya Berkeley genetikçisi Michael Eisen’ın dediği gibi: Bir gen değişir, organizma da değişir. Dobbs’a yanıt verdiği bir blog yazısında Richard Dawkins, gen merkezli görüşün bu tanımını bir gen ile bir fenotip nesnesi arasındaki deterministik, birebir, atomistik nedensel ilişki olarak ifade ediyor.
Bu gen merkezli gelişim görüşünün genellikle aşırı basitleştirildiği konusunda Dobbs’a katılıyorum. Genetik, “gen ekspresyonu ve genom içi karmaşıklık gibi daha akıcı, çevreye bağımlı faktörleri” içerir. Öyle bile olsa, bu tür bir karmaşıklık hâlâ genlerde (genel olarak biyolojik olarak ilgili DNA uzantıları olarak tanımlanır) kodlanır ve genler aracılığıyla miras alınır. Organizmanın çevresel bağlamı, hücrenin hücresel bağlamı veya genin genomik bağlamı tarafından tetiklenenler de dahil olmak üzere tüm bu varyasyonlar, genlerin bir fonksiyonudur. Bireysel bir organizmanın veya bir türün değişme yeteneği, gen ifadesindeki değişikliklerden kaynaklanabilir ancak bu değişiklikler diğer genlerin ürünleri tarafından kontrol edilir. Gen ekspresyonu yoluyla varyasyon hala gen merkezlidir.
Bilgi ve davranışın kültürel aktarımı (Dawkins’in The Selfish Gen”in son bölümünde araştırdığı ve “mem” kelimesini türettiği bir kavram), metilasyon ve epistasis gibi epigenetik değişiklikler de dahil olmak üzere bazı dikkate değer istisnalar vardır. Dobbs’la en büyük anlaşmazlığımız genetik asimilasyon üzerinedir.
Dobbs, genetik asimilasyonu “başlangıçta yalnızca gen ifadesi yoluyla geliştirilen yeni bir gen tarafından torunlarda daha kalıcı hale getirilen uyarlanabilir bir özellik” olarak tanımlıyor. Ancak “tek başına gen ifadesi” yanıltıcıdır. Gen ifadesinin kendisi genler ve onların çevreyi nasıl yorumladıkları tarafından kontrol edilir. Bu yorumun organizmanın (ve genin) ortamını daha da değiştirebileceği ve yeni genetik varyasyonların artık bu değiştirilmiş ortamda seçileceği doğru olsa da, bunu gen merkezli evrim görüşüne karşı bir kanıt olarak görmüyorum. Ben bunu bir uzantı olarak görüyorum.
Adil olmak gerekirse Dobbs, genetik asimilasyonun norm olmadığını ve “geleneksel gen güdümlü evrimin yerini alamayacağını” kabul ediyor. Ancak eğer yaygın değilse ve gen merkezli evrimin yerini almıyorsa, kesinlikle bencil gen için önemli bir tehdit olamaz.
Tüm bunlar evrimsel değişimle nasıl bağlantılıdır? Doğal seçilim yoluyla evrimin unsurları (kalıtım, çeşitlilik ve hayatta kalma) göz önüne alındığında, genomu yeniden yazmanın gerçekten evrimleşmenin tek yolu olduğu açıkça ortaya çıkıyor. Kalıtsallık evrim için bir zorunluluktur ve birkaç istisna dışında organizmaların nesiller boyunca istikrarlı bir şekilde miras alınan yönleri onların genleridir. Doğal seçilimin yanı sıra genetik sürüklenme gibi başka evrim mekanizmaları da vardır, ancak bunlar yine de kalıtsallık gerektirir.
Dobbs’un “Evrimleşmek için genomu yeniden yazmaya neden zahmet edelim ki?” sorusunun cevabı o zaman “Çünkü başka yol yok.” Genler arasındaki ve genler ile çevre arasındaki etkileşimler aslında lisede öğrendiklerimizden çok daha karmaşık ve dallıdır, ancak evrim gen merkezlidir ve öyle olmalıdır.
Bu, saldırıya karşı tamamen güvende olduğu anlamına gelmez. Dobbs’un argümanının bir diğer önemli yönü metafor ve hikâye ile ilgili, sadece genetiğin teknik açıklaması değil. Benim düşünceme göre gen ifadesinin düzenlenmesi gerçekten de yeterince anlaşılmamış bir olgudur. Bu iddiayı destekleyen makaleye yorum yapan bir kişi şunları yazdı:
Meslekten olmayan biri olarak düşündüm. Vay be, evrim artık mantıklı geliyor! Bana öğretildi ki genler rastgele mutasyona uğrar ve en uygunu hayatta kalıp üreme şansını elde eder. Evrimin önce geni değiştirmeden çekirgeleri ve arıları değiştiren mekanizmaya sahip olduğunu öğrenmek, aklımı başımdan aldı! Her şey böyle bir karmaşıklığın ve uzmanlaşmanın çevreyle etkileşim yoluyla nasıl ortaya çıkabileceğini çok daha iyi açıklıyor. “Öl, Bencil Gen, Öl” bu etkiyi yarattıysa çok sevindim.
Belki de gen-gen ve gen-çevre etkileşimlerinin karmaşıklığını (ve bunların evrimdeki rolünü) ifade eden yeni bir “mem”e ihtiyacımız var. İdeal metafor, “bencillik” retorik tuzağından kaçınmalı ve “gen”in ilettiğinden daha büyük bir karmaşıklığı içermeli veya en azından buna işaret etmelidir. Dobbs “sosyal genom”u öne sürüyor. Twitter’da dolaşan öneriler arasında “kopya kooperatifi”, “genom-çevre kompleksi”, “tutumlu genler” ve “etkileşimli genom” yer alıyor. Bana öyle geliyor ki bunların çoğu evrimi değil, yalnızca gelişimi ele alıyor ya da genlerimiz için araçlar olduğumuza dair fikri aktarmada başarısız oluyor. “Genom”a atıfta bulunanlar sorunludur çünkü genom, cinsel yolla üreyen türlerde bozulmadan kalıtsal olarak alınmaz. Kalıtsal birim, her nesilde meydana gelen bir süreç olan genetik rekombinasyonla istatistiksel olarak bölünemeyen, genomdan çok daha küçük bir DNA uzantısı olan “haplotip”tir. Ne yazık ki “bencil haplotip” popüler olamayacak kadar tekniktir.
Peki Gen Bencildir gerçekten bu kadar kötü bir metafor mu? Bunun sıradan izleyiciler ve öğrenciler üzerindeki gerçek etkisinin ne olabileceğini bilmiyoruz. Willingham, Facebook profiline halka açık bir soru gönderdi: “Bilim insanı olmayan arkadaşlar: Gen Bencildir’i duydunuz mu? Bunun ne anlama geldiğini düşünüyorsunuz? Yanıtlar, Dobbs’u (ve beni) endişelendiren gen merkezli (gelişime ilişkin) bakış açısına benzer bir şeyden çok, kavram hakkındaki bilgisizliği ve kafa karışıklığını ortaya çıkardı.
Bu tartışmanın ortaya çıkardığı bazı önemli sorular şunlardır: “x için gen” retoriğinin aşırı kullanımına, yani fenotipler üretmek için hareket eden genlerin tasvir edilmesine ne katkıda bulunur? Bencil gen mem’i sorunun bir parçası mı, eğer öyleyse nasıl? Başka hangi faktörler katkıda bulunabilir?
Evrim neden kalbinde ölümsüz bir şeye ihtiyaç duysun?
John Dupré, Bilim Felsefecisi
“Gen bencildir” metaforunu artık gömmeli miyiz? Evet, bunu yapmamız gerektiğine inanıyorum. David Dobbs, Aeon makalesinde haklı olarak bu metafor üzerinde baskı oluşturduğu düşünülen biyolojideki son gelişmeleri inceliyor.
Richard Dawkins ve Jerry Coyne’un Dobbs’un makalesine verdikleri yanıtlarda açıkça belirttikleri gibi, birçok düzenleyici genin varlığı ve önemi, hatta çoğu genin düzenleyici olduğunun anlaşılması, gen bencildir teorisi için acil bir sorun değildir. Düzenleyici bir gen, Dawkins’in bencillik açıklamasına yapısal bir gen kadar uyabilir.
“Baldwin etkisi” olarak adlandırılan, fenotipik adaptasyon değişiklikleri (belirli kullanımlar sonucunda daha büyük kasların gelişmesi gibi) genetik asimilasyonun yavaş yavaş devraldığı süreç, bencil gen için de ölümcül bir sorun değildir. Aslında genetik asimilasyon, tüm evrimsel süreçlerin sonuçta genetik değişim içermesi gerektiği düşüncesini kolayca örnekleyebilir. Daha radikal olanı, evrimsel değişimin genetik müdahale olmadan da gerçekleşebileceği iddiasıdır. Sanırım burada, gen bencilliği metaforunun kalbinde yer alan ve terk edilmesi gereken dogmaya rastlıyoruz. Bu, evrimin doğasına ilişkin bir dogmadır.
Tüm evrimsel süreçler sayısız üreme ve gelişme döngüsünden oluşur. Her bir döngü genel olarak ufak tefek değişiklikler gösterir ve bazıları diğerlerinden daha başarılıdır. Bunlar seçilmiştir, yani yeniden üretim sürecinde ortaya çıkan değişiklikleri yeni döngülere aktarmada başarılıdırlar. Gen bencildir teorisi, bu durumu karşılayan tek değişikliğin gen dizilimindeki değişiklikler olduğunu söyler ancak bu bir inanç meselesidir. Daha güçlü bacak kasları, farklı genlerin sonucuysa aktarılabilir ancak ebeveynler yavrularını daha hızlı av kovalamak için “eğitirse” de bu kaslar aktarılabilir. Her iki durumda da, üreme başarısının farklı oranlarına katkıda bulunan özellikler vardır ancak yalnızca bir durumda bunlar genetik olarak kodlanmıştır. Coyne aynı fikirde değil. Dobbs’a verdiği yanıta bakalım, burada şunu iddia ediyor:
“Aslında türler arasındaki tüm kalıtsal farklılıklar DNA’da yer almalıdır; Bunu yapmadıkları hiçbir vakayı bilmiyoruz. Başka nerede olabilirler?”
Bu oldukça dar bir bakış açısı ve kesinlikle yanlıştır. Örneğin insan türünde zenginlik ve eğitim oldukça kalıtsaldır ancak kesinlikle DNA yüzünden değildir. Dobbs’un domuz avlayan yırtıcıları, gelişmiş bacak kaslarını yavrularına aktararak onları küçük domuzları kovalamaya teşvik eder. Bu vakalar genellikle kültürel miras olarak adlandırılan şeyi göstermektedir.
Öğrenilmiş davranışın kültürel mirası, kalıtımın temeli olarak genlerin bir alternatifidir ancak tek alternatifi değildir. Belirli bir organizmada başka yollarla yavrularına aktarılan davranış değişiklikleri, bir türleşme sürecini bile başlatabilir. Afrika İndigo kuşları kuluçka parazitleridir; guguk kuşları gibi, yumurtalarını konakçı türlerinin yuvalarına bırakırlar. Boston Üniversitesi’nden Biyolog Michael Sorenson’un gösterdiği gibi, eğer belirli bir dişi, yumurtalarını farklı bir ev sahibi türe ait bir yuvaya bırakırsa, onun yavruları, o ev sahibi türün damgasını vurarak büyüyecek ve hatta onun şarkılarını öğrenecektir. Bu davranış değişikliği ile iki popülasyonun aynı yerde yaşamaya devam etmelerine rağmen birbirlerinden ayrıldığı sempatik türleşme sürecinin başladığı gözlemlenmiştir. Kuşburnu meyve sineği, bir dizi konakçı bitkiye yumurta bırakır. Konakçı bitki seçimindeki bir değişiklik, bir popülasyonda, mutlaka genetik değişikliklerin eşlik etmediği, ancak zamanla sabitlenen ve ayrıca türleşme sürecinin başlangıcını temsil eder.
Bazı nesiller arası epigenetik kalıtımın meydana geldiği giderek daha açık hale geliyor. Montreal’deki McGill Üniversitesi’nden Nörolog Michael Meaney ve meslektaşları tarafından yapılan deneyler, anne fareler yavrularını yaladığında bunun yavruların beyinlerindeki gen ifadesini etkileyen epigenetik değişiklikler ürettiğini ve bunun sonucunda yavruların enfeksiyonlara daha az duyarlı yetişkinlere dönüştüğünü gösterdi. Bunun gelişmekte olan dişiler için sonuçlarından biri, kendi yavrularını düzgün bir şekilde yalama olasılıklarının daha yüksek olması, dolayısıyla davranışı herhangi bir genetik mekanizma olmaksızın nesiller boyunca aktarmalarıdır. Gen ekspresyonu ve düzenleme sistemlerinin yanı sıra epigenetik kalıtımın karmaşıklığının asıl önemi, bunların sistemdeki değişikliklerin DNA dizisindeki değişiklikleri gerektirmeden stabilize edilebileceği birçok olası yol sağlamasıdır.
Bu örnekler, Gen Bencildir’de dikkate değer ve yeterince tartışılmayan bir fikri, DNA’nın ölümsüz sarmallar oluşturduğu fikrini sorgulamaktadır. Dawkins, evrimsel bir süreci istikrara kavuşturmak için yalnızca genlerin aslına uygun şekilde çoğaldığını savunuyor. Peki neden bir değişim süreci olan evrim, özünde ölümsüz bir şeye ihtiyaç duysun? Daha mütevazı bir varsayım ise, kalıcı bir değişim olmadığında soyun önceki durumuna geri döneceğidir. Peki bu neden olmalı? Gelişen bir soy içerisinde fenotipik varyasyonun birçok olası kaynağı ve birçok stabilizasyon kaynağı vardır.
Çok hücreli organizmalar genellikle yaşam döngülerinde tek hücreli bir aşamadan, zigottan veya ebeveynlerinin parçalarından oluşturulan yeni bir genomla döllenmiş yumurtadan geçer. Kuşkusuz bu yeni genom nesli evrim açısından önemlidir. Ancak elbette tek bir hücrede bile genetik dizilişinden çok daha fazlası vardır. Bu, son derece karmaşık bir kimyasal ve yapısal ortamda var olur ve genomun kendisi de epigenetik değişikliklerle (kelimenin tam anlamıyla ve işlevsel olarak) şekillenir. Üstelik bu durum her türde ortaya çıkmaz. Örneğin pek çok bitki bitkisel yolla ürer ve evrimin bitkisel üreme süreçleri içerisinde gerçekleşmemesi için hiçbir neden yoktur.
Evrimi anlamanın çok daha kolay bir yolu, onu bir dizi yaşam döngüsü olarak görmektir. Dünyayı şeylerden oluşan bir yapı olarak görmeye ve dolayısıyla evrimi genler, genomlar veya organizmalar gibi çok farklı şeylerin bir dizisi olarak görmeye yönelik ortak bir düşünce eğilimi vardır. Ancak evrimin süreçlerden oluşan bir süreç olduğunu akılda tutarak yaşam döngüsü perspektifini sürdürürsek, evrimi bu süreçlerin bir dizi tedirginliği ve yeniden stabilizasyonu olarak görmek gerekir; bunlardan bazıları daha sağlam ve üreme açısından daha verimli süreçlere yol açar. Bu perspektiften bakıldığında, birçok tedirginlik kaynağının olabileceğini ve bu tedirginlik yaratan süreçlerin etkili bir şekilde dengelenmesi koşuluyla, bunların hepsinin evrimsel sonuçlara sahip olabileceğini görmek kolaydır. Gen regülasyonunun karmaşık sistemlerinin ve bunların epigenetik etkileşiminin önemi, biyolojik sistemlere hem değişim hem de stabilite için çok çeşitli kaynaklar sağlamaktır.
Bilim, hikâyelerinin gelişmesine izin vererek hareket eder
David Dobbs, Bilim Yazarı
“Öl, Bencil Gen, Öl”de, Richard Dawkins’in Gen Bencildir’deki evrim modelinin bizi genetik ve evrimle ilgili görüşlere karşı kör etme tehdidinde bulunduğunu savundum. Makaleye hem sıradan insanlardan hem de bilim adamlarından gelen yorumlardan çok keyif aldım. Ayrıca bencil gen mem’inin kullanımdan kaldırılması fikrine karşı çıkan bilim adamlarının ve diğerlerinin yapıcı eleştirileri beni gerçekten yüreklendirdi. Onların meydan okumaları düşüncemi genişletti, makaleyi geliştirmeme yardımcı oldu ve hepsinden önemlisi, karşılıklı sorgulama, yeniden değerlendirme ve harika mizahla dolu geniş kapsamlı, açık fikirli bir tartışmayı teşvik etti.
Ne yazık ki daha sert bir itiraz da ortaya çıktı. Bununla ilk kez Harvard’lı Psikolog Steven Pinker’ın beni “genetik evrimden nefret eden ama onu anlamayan kafası karışık bir gazeteci” olarak tanımlayan bir tweet’iyle karşılaştım. Pinker’ın, harikaları ve bilmeceleri hakkında birkaç yıldır yazdığım genetik evrimden nefret ettiğim sonucuna varması beni hâlâ şaşırtıyor. Başka bir tweet’te Pinker şunu sordu:
Bilim gazetecileri genlerin açılıp kapanmasının neden önemli olduğunu düşünüyor? Tüm hücrelerin her zaman tüm proteinleri ürettiğini mi sanıyorlar? Bu da beni şunu sormaya yöneltiyor:
Steven Pinker, bilim yazarlarının okuyuculara bilim adamlarının bildiği ancak başkalarının bilmediği şeyleri anlatmasını neden yüzeysel buluyor?
Bir yazar ve öğretmen olarak Pinker fikirlerini paylaşıyor. Neden ben de aynısını yapmayayım? Gen ifadesi bilim insanları için eski bir şapka olabilir. Ancak bu biyolojik dinamiğin gücü, pek çok meraklı ve zeki insanı yeni bir şey olarak etkiliyor ve makaleme verilen yanıtların da açıkça ortaya koyduğu gibi son derece heyecan verici. Nüfus genetikçisi Jerry Coyne da blogunda beni eski şeyleri yeniymiş gibi satmaya çalışmakla suçladı. Dawkins, kendisinin dile getirmekten memnuniyet duymayacağı “neredeyse tek bir noktaya değindiğimi” nezaketle kabul ettikten sonra, daha az nezaketle beni “tartışma üretmenin bir yolu olarak köklü gerçekler, fikirler ve dinamikler hakkında yazmakla” suçladı.
Bilimi yaratılışçılardan veya empirik çabalara düşman olan diğer kişilerden gelen saldırılara karşı savunmak için çok fazla zaman harcayan insanların nasıl bu tür şeyler yazabileceğini sanırım anlayabiliyorum. Ancak iyi niyetle sunulan fikirlere yanıt vermenin tuhaf bir yolu.
Buradaki duygularımın pek önemi yok. Önemli olan, genetiğin savunmak ve saldırmak yerine yeniden düşünmek için bol miktarda nedene sahip olduğu bir dönemde, bu tür tartışmaların yenilerini izlemesi, genetik ve evrim hakkındaki açık tartışmalar üzerindeki etkisidir.
İşin iyi tarafı, bazı insanlar bu görüşe itiraz etti. Daha önce hiç haber almadığım kişiler de dahil olmak üzere pek çok kişi bana özel olarak mektup yazarak Pinker-Coyne-Dawkins tepkisinin ters etki yarattığını düşündüklerini bildirdi. Hatta birkaçı açıkça protesto etti. Blogumdaki yorumculardan biri olan Agga isimli okuyucu, dehşetini şu şekilde ifade etti:
Meslekten olmayan biri olarak Aeon makalesine ilişkin yorumum şuydu. Vay be, evrim artık mantıklı geliyor! Daha önce, yalnızca lise biyolojisi ve kalıtım konusunda lisans temel dersleri almış biri olarak, bana evrimin şöyle işlediği öğretilmişti: Genler rastgele mutasyona uğrar ve en uygun olanı hayatta kalır ve ürer. Bu son derece basitleştirilmiş bir görüş. Evrimin epigenetik gibi mekanizmalara sahip olduğunu ve önce geni değiştirmeden çekirge ve arıları değiştiren mekanizmanın olduğunu öğrenmek aklımı başımdan aldı! Her şey çok daha sezgisel ve bu karmaşıklığın ve uzmanlaşmanın çevreyle bu şekilde etkileşim yoluyla nasıl ortaya çıkabileceğini çok daha iyi açıklıyor.
Agga ayrıca gen ifadesinin eski moda olduğu yönündeki şikâyete de itiraz etti:
Belki de siz doktoralılar, meslekten olmayanların görüşünün ne olduğunu, ortak anlatının veya gen bencildir metaforunun gerçekte nasıl yorumlandığını görmelisiniz. Makaleme yanıt veren Dawkins şunu sordu: “Dobbs gerçekten benim gen ifadesinin gücü karşısında şaşırmamı mı bekliyor?”
Dawkins’in kendisinin de yazdığı gibi, genel bir okuyucu kitlesi için ve Dawkins’in yaptığıyla aynı nedenlerle yazıyordum. Genlerin ve evrimin harikalarını, onları bilmeyen insanlarla paylaşmak, bu harikaları yeni bir anlayış yaratabilecek bir bağlama oturtmak, yepyeni bir gerçeği veya bulguyu değil, evrimin nasıl işlediğine dair hikâyenin yeni bir çerçevesini paylaşmak ve unutulmaz kılmak için. Dawkins’in Gen Bencildir’de tanımladığı fikirler gibi, hakkında yazdığım fikirler de bilim adamları tarafından yıllardır tartışılıyor ancak akademi dışında çok az kişiye ulaşıyordu ve Dawkins’in ilk başta yaptığı gibi, genin evrimdeki rolünün farklı bir karakterizasyonunun (benim durumumda, genin bencilliğinden ziyade sosyalliğini vurgulayan) evrim hakkında hâlâ doğru ama daha katmanlı, heyecan verici bir hikâye anlatabileceğini savundum.
Bazıları bilimin hikayelerle değil gerçeklerle ilgili olduğunu söyleyerek itiraz edebilir. Ancak bilim her zaman gerçeklerle ilgili bir hikâyedir. Bu nedenle bilimsel makalelerde tartışma bölümleri bulunur. Her zaman herhangi bir gerçek dizisi hakkında anlatılacak farklı hikâyeler vardır. Bu nedenle insanlar çeşitli ve birbiriyle örtüşen hipotezler ve teoriler öne sürüyorlar. Bilimin gerçek işi ve çalışma şekli, gerçeklerle tutarlı en ilgi çekici hikâyeyi bulmak ve ifade etmektir. Doğal olarak, araştırmalar yeni gerçekleri ortaya çıkardıkça bilim adamlarının bu hikâyeleri gözden geçirmesi ve değiştirmesi gerekiyor.
Dawkins bunu biliyor ve Gen Bencildir’de çok ilgi çekici bir hikâye anlatıyor. Ancak araştırmaların, genomun dış dünyayla ve kendisiyle olan konuşmasının sandığımızdan çok daha karmaşık olduğunu gösterdiği bir çağda, Gen Bencildir’in hikâyesi, genetik ve evrim hakkında sunabileceğimiz en ilgi çekici hikâye olmaya devam edecek mi?
Aslında genin ne olduğu konusunda bile anlaşamıyoruz. Gen Bencildir’in gerçek babası olan Biyolog George Williams da bunu açıkça ifade ediyor. Dawkins’in on yıl sonra popülerleştireceği gen merkezli teoriyi ortaya koyan 1966 tarihli önemli kitabı Adaptasyon ve Doğal Seçilim’de Williams, DNA’mızın tekrar tekrar, sürekli olarak “ayrışmış parçalar” halinde aktarıldığını belirtti. Seçim nesnesi (Dawkins’in yakında bencil olarak adlandıracağı “gen”), birçok şekilde tanımlanabilecek bir soyutlamaydı. Williams, potansiyel ölümsüz olarak adlandırdığı paragrafta “gen”in en az dört tanımından (kendisinin alıntılarla çerçevelediği şekliyle) alıntı yaparak bunu vurguladı. Geni “popülasyon genetiğinin soyut tartışmalarında ele alınan gen” olarak tanımladı; ortak rekombinasyon güçlerinden korunan nadir bir “bölüm veya kromozom” olarak “tek bir genin popülasyon genetiğine yakın bir şekilde davranan”; “dikkate değer bir sıklıkla ayrılan ve yeniden birleşen” ve “potansiyel olarak ölümsüz olan” olarak ve son olarak en geniş anlamda, seçimin mümkün olduğu “herhangi bir kalıtsal bilgi” olarak. Takip eden yarım yüzyıl boyunca Williams”ın muhafazakâr listesine daha fazla tanım eklendi.
Adlandırıldığı yüzyıldan bu yana “gen” belirsiz, değişken ve çoğu zaman soyut bir şeydi. Bu kadar kaygan ve değişken, bu kadar çeşitli şekillerde tasarlanmış bir şeyin, Williams’ın öne sürdüğü gibi sadece “potansiyel olarak ölümsüz” değil, kelimenin tam anlamıyla ölümsüz olduğu konusunda ısrar etmek akıllıca mı? Bilim, bazı öykülerinin ölümsüz olduğunda ısrar ederek ilerlemez. Hikâyelerin gelişmesine izin vererek hareket eder. Bazen de ölmelerine izin vererek.
Kaynak: https://aeon.co/essays/dead-or-alive-an-expert-roundtable-on-the-selfish-gene (son erişim tarihi: 26.05.2024).
