Lamarck’tan yaklaşık 50 yıl sonra Charles Darwin, canlıların nasıl evrim geçirdiğini açıklamaya çalışan kapsamlı bir model geliştirmiştir. Günümüz bilim dünyasında Darwin’in bu konudaki görüşlerine ilişkin araştırmalar ve tartışmalar hâlâ sürmektedir. İngiliz biyolog ve doğa tarihçisi Charles Darwin, 1831’de Beagle adlı meşhur araştırma gemisiyle çıktığı yolculukta Yeni Zelanda, Avustralya, Güney Afrika, Atlas Okyanusu Adaları, Güney Amerika gibi farklı coğrafyalardan bitki ve hayvan örnekleri toplayarak canlıları yakından inceleme fırsatı bulmuştur. Yolculuğu sırasında türlerin coğrafik yayılışı ve bulundukları coğrafyaya adaptasyonları dikkatini çekmiştir. Özellikle Güney Amerika kıyısının 900 km batısında bulunan volkanik kökenli Galapagos Adaları’ndaki gözlemleri ve deneyimleri, evrim teorisinin temellerini atmasında önemli rol oynamıştır.
Darwin, 1859 yılında yayımladığı “Türlerin Kökeni Üzerine” adlı kitabında, canlıların doğal seçilim yoluyla bir ya da birkaç ortak atadan değişerek evrimleştiğini öne sürmüştür. Darwin’in fikirleri üzerine inşa edilen modern evrim teorisi, biyoloji biliminin temeli ve birleştirici ögesi olmakla birlikte günümüzde hâlâ birçok yönüyle tartışılmakta ve konuyla ilgili araştırmalara devam edilmektedir. Nitekim bilimsel araştırmaların doğasında süreklilik esastır ve bilimsel bilgi daima değişime açıktır.
Darwin’in evrime ilişkin gözlemleri ve çıkarsamaları şu şekilde özetle-nebilir:
- Bütün türler yüksek bir üreme gücüne sahiptir. Doğan bireylerin hepsi başarılı bir şekilde üreyebilseydi popülasyon büyüklüğü geometrik artış gösterirdi. Oysaki doğal popülasyonlarda popülasyon büyüklüğü genel olarak belli bir sabitliktedir. Çünkü bir popülasyonda yeni oluşan bireylerin çok küçük bir bölümü gelişimlerini tamamlayarak kendi döllerini meydana getirebilmektedir. Geri kalanlar; hastalıklar, yırtıcılar, açlık, soğuk vb. durumlar neticesinde çiftleşip çoğalamadan yok olmaktadır. Sonuç olarak doğal kaynakların sınırlı olması, popülasyondaki bireylerin bu kaynaklar için rekabet etmesine neden olmaktadır.
- Bir türün bireylerinin hiçbiri birbirinin tamamen aynısı değildir. Çevresel faktörlerin, eşeyli üremenin ve mutasyonların sebep olduğu bireye özgü bu farklılıklara varyasyon denir.Doğal popülasyonlarda iki varyasyon kaynağı görülür: kalıtsal olmayan varyasyonlar ve kalıtsal varyasyonlar.
Kalıtsal olmayan varyasyonlar
Canlıların yaşına ve çevresel faktörlere bağlı olarak ortaya çıkar. Örneğin; yaşamının genç evresinde tırtıl olan kelebeğin sonrasında kanatlı bir canlıya dönüşüyor olması, bazı kelebek türlerinin ilkbaharda ve yaz sonunda erginleşen bireylerinin farklı renklerde olması, sulak ve verimli bir toprakta yetişen bir bitkinin kurak ve verimsiz topraklardakine göre daha gelişmiş olması kalıtsal olmayan varyasyonlardır.
Genetik (kalıtsal) varyasyonlar
Canlıların nesilden nesle aktardığı özelliklerdir. Varyasyonların bir çoğu kalıtsaldır. Popülasyondaki bireylerin yaşam mücadelesinde var olmaları, kalıtsal özelliklerine bağlıdır. Bazı karakterleri taşıyan bireyler, çevresel faktörlere karşı daha fazla direnç gösterebilmekte ve dolayısıyla hayatta kalma şansları daha yüksek olmaktadır. Canlının başarılı bir şekilde yaşamasını sağlayan yapısal, davranışsal veya fizyolojik karakterlere sahip olmasına adaptasyon (uyum) denir. En iyi uyum sağlayanlar hayatta kalmayı başardığına göre bu bireyler özelliklerini gelecek kuşaklara aktaracak, uyum sağlayamayanlar ise ortadan kalkacaktır. Bu durum doğal seçilim (doğal seleksiyon) olarak adlandırılır. Doğal seçilim süreci devam ettikçe çevrenin değişen koşulları altında, popülasyondaki bireyler arasında gittikçe artan farklılıklar meydana gelir. Bu süreç, zaman içinde yeni akraba türlerin oluşmasıyla sonuçlanabilir.
- Doğal seçilim, popülasyonu oluşturan bireylerarasındaki genetik varyasyon sebebiyle meydana gelir.
- Popülasyonların çevrelerine adaptasyonu, doğal seçilimin bir ürünüdür.
Doğal seçilimin ham maddesi popülasyonlardaki genetik varyasyonlardır. Genetik varyasyonların iki kaynağı vardır. Bunlar, kalıtsal mutasyon ve eşeyli üremedir. Mutasyon; radyasyon, Xışını, ultraviyole ışınları, ani sıcaklık değişimleri ve kimyasallar gibi etkiler sonucunda genetik materyalde meydana gelen kalıtılabilir kararlı değişimdir. Her mutasyon, evrim için önem taşımaz. Canlının vücut hücrelerinde gerçekleşen mutasyonlar sadece o canlıyı etkilerken üreme ve üreme ana hücrelerindeki mutasyonlar, gelecek nesillere de aktarılabilir. Nesiller boyunca birikerek devam eden bu kalıtsal değişiklikler, tür genelinde değişikliğe neden olabilmektedir.
Darwin, evrimleşme sürecinde seçilmenin gücünü ilk olarak bitki ve hayvanların ıslahında uygulanan yapay (insan eliyle yapılan) seçilimlerde gözlemlemiştir. Aynı zamanda bir güvercin yetiştiricisi olan Darwin, güvercinlerin yapay seçilimi sonucu farklı renk, boy, biçim ve davranışlara sahip güvercinler elde edilebildiğini görmüştür. Darwin, insanların hayvanları evcilleştirirken belirli özellikleri seçebilmelerine benzer bir sürecin doğada da işlevsel olabileceğini düşünmüştür. Dolayısıyla ona doğal seçilim terimini kullanmasında yapay seçilim kavramı ilham olmuştur.
İnsanlar, istedikleri özellikleri taşıyan bireyleri damızlık olarak seçmiş ve böylece türlerin kuşaklar boyunca değişikliğe uğramalarını sağlamışlardır. Bu nedenle insanların besin ya da çeşitli amaçlarla kullanmak üzere yetiştirdikleri bitki ve hayvanlar, genellikle yabanıl atalarına çok az benzemektedir. Darwin, yapay seçilimle kısa bir zaman dilimi içerisinde bu kadar fazla değişiklik meydana getirilebiliyor olmasından yola çıkarak doğal seçilimin, türleri yüzlerce ya da binlerce kuşak boyunca önemli ölçüde değiştirebileceği sonucuna ulaşmış ve evrim teorisini doğal seçilim mekanizması temelinde açıklamıştır.
Yapay seçilim, tarım ve hayvancılıkta ıslah çalışmalarının temelini oluşturur. Popülasyonlardaki genetik varyasyonlar kullanılarak yapılan yapay seçilimlerle farklı özelliklere sahip bitki ve hayvanlar elde edilmektedir. Örneğin; lahana, bürüksel lahanası, yer lahanası, karnabahar, karalahana ve brokolinin ortak atası Brassica oleracea adlı yabanıl bir hardal türüdür. Bu bitkinin farklı kısımlarının tercihine dayalı seçilim sayesinde üreticiler söz konusu bitkileri yetiştirmişlerdir. Bu sonuçlar, yabanıl hardal bitkisinin gen havuzunda büyük oranda varyasyon olduğunun kanıtıdır.
İnsanlar binlerce yıldır bitkilerin kalıtsal yapısına müdahale etmişler, doğal olarak var olmayan birçok bitkiyi günlük yaşamda kullanıma sunmuşlardır.Tarımdaki yapay seçilim ürünlerine bir başka örnek de günümüzdeki mısırdır. Euchlaena mexicana adlı küçük taneli ve tanelerinin herbirinin dış yaprağı olan bir tahılın ıslahı sonucu, günümüzdeki iri koçanlı ve taneleri kabuklu olmayan mısır oluşturulmuştur.
Yapay seçilim, bitkilerde olduğu kadar hayvanlarda da sık karşılaşılan bir durumdur. Örneğin, günümüzdeki köpek çeşitliliği de binlerce yıldır uygulanan yapay seçilimden kaynaklanmaktadır. Günümüzdeki köpek çeşitlerinin tümü, kurt olarak bildiğimiz Canis lupus’un alt türleridir. İnsanlar, binlerce yıldır yaşadıkları bölgelerin şartlarına en uygun, enaz saldırgan, en güçlü gibi özelliklerine göre seçtikleri vahşi kurtları evcilleştirmiş ve bu özelliklerine göre seçilim uygulamıştır. Ayrıca hayvancılıkta süt, yumurta, et, bal, yün vb. üretiminde miktarı ve kaliteyi artırmak için yapay seçilim sık başvurulan bir yöntemdir.
Doğada popülasyonu oluşturan bireyler arasındaki gen alışverişinin kesilme nedenlerine dayanılarak iki temel türleşme şekli tanımlanmaktadır:
- Allopatrik türleşme: Bir popülasyonun yaşadığı coğrafik alanın herhangi bir nedenle bölünmesi sonucu, atasal popülasyondan ayrılan bireylerin izole olan yaşam alanında yeni bir türü oluşturmasıdır.
- Simpatrik türleşme: Popülasyonda herhangi bir fiziksel engel olmadan, mutasyonlar ve rastgele olmayan çiftleşmeler gibi etkenler nedeniyle gen alışverişinin kesilmesi veya indirgenmesi sonucu yeni türlerin oluşmasıdır.
